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그린조명 요소 및 응용기술 개발 연구

[별지 제2호 서식]2013년 과제발굴연구회사업 사업계획서과 제 명(연구회 주제)*그린조명 요소 및 응용기술 개발 연구중점기술분야*일반조명/특수조명시스템주관기관(연구회 운영기관)기 관 명사업자등록번호법인등록번호주 소URL주소연구회 책임자부서성명(한문)TelFax연 구 기 간2013. 6. 1. ～ 2013. 11. 30. ( 6 개월)총 사업비12.5백만원연구회실 무 담 당 자*성명TelFax중소기업기술개발 지원사업 운영요령 및 관련규정에 따라 과제발굴연구회사업의 효율적인 과제도출을 위한 사업계획서를 제출합니다.2013년 5 월 일중소기업기술정보진흥원장 귀하※ 연구회 주제는 지원 분야의 과제 특성이 적절히 표현될 수 있도록 작성※ 중점기술분야는 공고문 16대 전략분야 중 택1※ 연구회 실무담당자는 주관기관 소속 임직원 또는 연구회 기술기획위원이 담당목 차1. 기술기획의 필요성12. 기술기획의 목표 및 내용73. 기술기획의 추진전략 및 방법194. 기대성과 및 활용방안405. 주관기관 현황436. 소요예산64[별첨] 회원사 또는 관련 중소기업 현황, 과제도출65* 순번, 회원사 또는 관련 중소기업 정보(사명, 대표자, 주소, 연락처(전화, 이메일), 주요사업내용 등)1. 기술기획의 필요성1-1. 산업적 측면가. 시장의 성격□ 안정성이 큼 □ 영속성이 있음성장성이 있음 □ 독점성(또는 과점성)이 있음나. 기술의 진화? 개발대상기술은 크게 “LED 소자 방열기구 개발과 그린조명을 위한 디밍(Dimming)기술과 플리커 방지 기술” 및 “시스템조명의 개별 외부환경 정보에 대한 사용자 기반, 맞춤형 스마트통합 제어 모듈 개발”에 중점을 둔다.? 이를 통해 인간 심리 생리 기반 LED시스템조명 제어 기술 증진, 조명시스템의 물리/생물학적 안전성 도모, 실내, 실외 조건에서 거주자와 그 행동에 따른 최적 조명환경에 따른 인간중심 빛-환경 원천 연구를 통한 인간 생활의 질을 증진시키기고자 한다.? 우리나라 정부는 LED 조명 확산 정책에 따라 이를 인프라로 활용하는 무선 가기술 및 애로기술 개발 연구과제의 기획과 연계 강화를 통한 국내 중소기업의 새로운 성장 동력에 기여하고자 한다.조명모듈기술○ 방열기구 개발 과제 발굴○ 고효율/고성능의 LED 방열모듈개발 과제 발굴○ 대규모 조명제어/네트워크통신 모듈개발 과제 도출그린조명 기술○ 그린조명을 위한 고효율, 고성능,에너지 절약형 방열시스템 개발○ 고기능/지능적인 스마트한 조명통신 시스템 개발과제○ 유비쿼터스 환경을 제공하는 IT 정보 서비스 개발 과제 발굴LED 소자기술○ 방열제어- 방열소자 제조기술- 방열특성 검사- 조명성능 향상 기술(1) 기술적 목표○ 도시 공간의 도로영역에 적용되는 가로등 및 방범등 조명환경의 개선과 네트워크 통합제어를 통한 에너지 절감형 조명기술○ 차세대 LED 스마트 조명이 보유해야 하는 배광생성, 고연색성, 고균제도, 고방열, 슬림화, 통합제어 IC 등 LED 조명기술의 핵심 기반 기술과 차세대 에너지 절감을 위한 시스템 기술의 융합하여 고효율을 달성하기 위한 융합 기술○ 단순 On/Off의 점등기능 외에 주변 환경 변화에 따른 디밍제어, 개별제어가 가능하므로 추가 에너지 절감 효과가 큰 기술○ 빌딩내 또는 지하주차장의 통합 제어기능과 LED 조명통신기기의 기능성 향상을 통하여 건물 내부의 통로, 복도, 계단 등의 선택적 사용을 제어함으로써 조명에너지 소비의 관리가 용이한 과제○ 지식경제부 15/30 프로젝트(2015년 30%의 조명을 LED로 대체하는 프로젝트)와 녹색성장 저탄소의 세계 환경 기후변화의 정책에 따라 조명 성능은 유지하면서 전기를 절감할 수 있는 홈 오피스 LED 조명 유무선 네트워킹 기술 과제○ 기존 LED 제품으로부터 새로운 LED 조명제품 대한 시나리오를 개발하고, 시나리오에 따른 LED 조명제품 디자인 개념과 통합시스템 제어 알고리즘 등 능동적 조명연출 디자인을 수립하는 기술 과제○ 단순 LED 조명에서 진보된, 네트워킹과 융합된 LED 조명을 개발하여 성능, 효율, 기능성이 우수한 LED 조명의 정교한 디지털 제어로 인간의 심리 시스템은 백업서버와 스토리지로 구성. 구성에 따라 WEB서버와 DB서버를 하나의 서버로 구성 가능.○ LED 조명 및 통신을 겸비한 단일 장치 개발- 옥외광고 운영시스템은 표출장비와 운영시스템 그리고 백업시스템으로 구성○ 개발내용이 적용된 시제품 제작- 공인기관의 성능검사서 제시기술개발의필요성○ 통신 기능을 겸비한 LED 조명의 수요 증대○ 균일한 광특성 유지 능력과 높은 신뢰성이 요구○ 조명 및 통신외 고품질 광특성 유지가 필요한 영역에 확대 응용 가능○ 현재 전자플래카드와 전자게시판 서비스는 초기단계로 많은 지방자치단체에서 서비스 검토 단계에 있슴. 서울과 부산 일부 구청에서 서비스를 개시했지만 아직은 초기 서비스 단계로 기술이 성숙되지 않음.○ 산업단지 내 기업 중에는 표출장비 생산업체는 있지만 Software업체와 서비스 구현사례가 없으며 국내에서는 광고대행사들이 옥외 광고사업으로 서비스를 구현하고 있슴.○ 일본의 경우 VLC system을 LED 가로등에 설치하여 교통망 정보 제공 및 신호등 제어 개발중.○ 미국의 광고 기술이 앞서있고 중국, 두바이 등은 U-CITY 사업에 적용하고 있슴○ 유비쿼터스 정보 제공을 위한 고효율지능형 전광판 System, 온라인 기반으로 실시간 원격정보관리 및 업데이트가 가능한 다중공간 System, VLC(Visible Light Communication) 통신시스템 정보장치 개발을 위한 RFP 도출.□ 개념 및 정의○ 전광판 서비스는 LED 조명 및 LED 디스플레이의 보급, 확산에 의해 조성된 유비퀴터스 조명 인프라로부터 공공정보, 지역정보, 상품정보 등을 LED 광원 형태로 Reader를 통해 수신하여 서비스를 제공하는 시스템 기술○ 가시광을 이용한 기존의 산업인프라를 그대로 사용하여 어디서나 다양한 서비스를 이룰 수 있다는 점이 LED 가시광 무선통신(VLC : Visible Light Communication) 기술의 장점이며 유비쿼터스 환경구현에 적합○ 조명용 발광다이오드를 이용 시 국소지역에 국한된 서비스융합성 3 단계 기술임? 단순 기능 통합 단계 보다 높아 원가 절감에 따른 탄소 배출량 50% 감소, 전력 소비 감소, 새로운 무선통신에 따른 신규 산업과 신개념 서비스가 창출되고 최고 수준의 융합 3 단계임? 가시광 무선 통신에 대한 전반적인 기술 우위 점령- 초기 기술 개발단계인 신기술 가시광 무선 통신 기술 선점- LED를 이용한 고부가가치 기술 선점- LED 조명을 통한 정확한 위치정보를 변조하여 송신- LED 조명을 통한 고 정밀 위치 결정- 실내 LED 등을 통한 시각장애인에게 정보 전송- LED를 이용한 고 정밀 위치 정보 및 관련 부대 정보 제공? 다양한 응용 제품에 대한 기반 기술의 확보- 시각장애인을 위한 교통신호 및 Navigation 정보 제공- 장애인 및 고령화 사회를 위한 홈 네트워크 시스템○ 선진 외국 기술회사 (Major Big 5: Traxon, ColorKinetics, Cree Lighting, Lighting Science, ColorStars)가 LED조명 제어 애플리케이션 분야의 70%이상의 기술을 장악 하고 있음.- 네트워크가 가능한 조명시스템의 시장은 현재 태동기에서 벗어나 성장기에 진입을 하였으나, 국내 산업의 경우는 아직 미비한 상황이고 선진 외국 기술회사의 시장 진입에 의한 인프라가 형성 중에 있음.4-3. 선진국의 산업?시장 및 기술개발 동향가. 선진국의 산업?시장? 세계 전통 조명시장 규모는 2012년에는 1,300억 달러 규모의 시장이 형성될 전망이며, 2015년에는 약 30%의 일반조명 시장을 LED조명이 침투하여 380억 달러 이상의 시장을 형성하면서 연평균 성장률 32%의 고속성장을 이룩할 것으로 전망? 세계 LED응용(융합)기기시장규모는 2012년에는 226억 달러, 2015년에는 420억 달러의 시장이 형성될 것으로 전망? LED조명 및 응용시장의 총합계는 2007년 140억 달러 규모에서 19.8%의 연평균 성장률을 기록하면서 2012년에는 430억 달러, 2015년에는 800억 달러 규모에 이를어US 2004-01052642003.07.14Spero, Yechezkal Evan(IL)거절7점다수의 독립 광원 및 하나의 구조물을 구비, 각 광원은 공간적인 조명강도 분포 특성 및 스펙트럼 파장을 가지며, 소정 형태 및 조명방향을 가지는 구조물에 각 독립광원이 부착되어 각 조명은 공간 조명강도 및 방향성을 갖는 광원에 대하여, 포토센서로 광스펙트럼 및 조도정보를 감지하여 원하는 조명효과를 제어함JP 2006-1471832004.11.16MITSUBISHI DENKI BILL TECHNO SERVICE KK(JP)미심사6점무선단말기에 내장된 조도센서로 조도를 검출하고 이를 기지국에 전송하여 이를 근거로 해당 장소의 조명장치의 조명을 제어JP 2005-0717062003.08.21MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD(JP)미심사7점창 광원을 풀 출력으로 한 경우의 창 광원만으로 얻어지는 실내 공간의 조도 분포 Ew(X), 천정 광원을 풀 출력한 경우 천정 광원만으로 얻어지는 실내 공간의 조도 분포 Ec(X)로부터 E(X)=kEw(X)+(1-k)Ec(X),단 0≤k≤1을 충족시키는 실내의 조도 분포가 되도록 창 광원과 천정 광원을 조광 제어함US 6,307,3311999.05.06Leviton Manufacturing Co., Inc.(US)등록7점감지 영역 내에서 조명 수준을 유지하기 위한 시스템으로서, 조도를 감지하는 복수의 조도센서를 포함하며, 각 조도센서로부터의 신호에 따라 각 조명을 제어하는 하나 이상의 제어기 사용됨. 복수의 조도센서로부터 감지된 값에 의해 평균 수치로 복수의 조명이 조정되도록 제어하여 방안에서 빛이 너무 밝거나 어두운 영역을 제거하는 효과가 있음US 2009-00219552007.09.05I/O CONTROLS CORPORATION(US)미심사4점주변 조도를 감지하여 자동으로 차량안의 다수의 조명을 통합적으로 제어하고 온도센서를 통하여 LED 디바이스의 온도를 감지하여 LED에 공급되는 전류를 제어US 2004-00다.

공학/기술| 2017.12.29| 60페이지| 12,000원| 조회(166)

중소기업기술, 그린조명 요소 응용기술 개발 연구, 기술정보진흥원

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진리표로부터 논리식의 도출 평가A+최고예요

진리표로부터 논리식의 도출3.1 OR 논리의 진리표로부터 논리식의 도출OR논리의 진리표와 논리식을 다시 써보자.ABF000011101111F = A + B그림 3-1 OR 논리의 진리표와 논리식.논리식 F = A + B가 어떻게 해서 진리표로부터 얻어질 수있는가를 알아보자. 질리표에서 F = 1이 되는 조건은 AB = 01, AB = 10, AB = 11일때이다. AB가 “01”일때 F = 1 되는 것을 논리식으로 표시하면 F = A'B이며 AB가 “10”일 때는 F = AB', AB가 “11”일때는 F = AB로 표시된다. 세 조건은 OR 논리이므로 F = 1되는 경우는 F= A'B + AB' + AB의 논리식으로 표현된다. 여기서 “ + ”는 “ 또는 ”의 의미를 갖는다. 이 논리식을 간소화시켜서 OR 게이트의 논리식을 얻을 수 있다.F = A'B + AB' + AB= A(B' + B) + B(A' + A) ; AB + AB = AB를 적용= A?1 + B?1 ; B' + B = 1, A' + A = 1을 적용= A + B ; A?1 = A, B?1 = B를 적용∴ F = A + B ; OR논리의 논리식을 얻는다.이번에는 NAND 게이트의 진리표와 논리식을 다시 써 보자.ABF001011101110F = (AB)'그림 3-2 NAND 게이트의 진리표와 논리식.이 진리표에서 F = 1되는 조건은 AB = 00 또는 AB=01 또는 AB=10 일때이다. 이 경우를 논리식으로 표현하면 F = A'B'+A'B+AB'이며, 이를 간소화하여 NAND 게이트 논리식을 얻을 수 있다.F = A'B' + A'B + AB'= A'(B' + B) + B'(A' + A) ; A'B' + A'B' = A'B'을 적용, 연합법칙= A'?1 + B'?1 ; A'+A = 1, B' + B = 1 을 적용= A' + B' ; A'?1 = A', B'?1= B'을 적용= (AB)' ; 드모르간의 정리를 적용∴ F = (AB)' ; NAND 게이트의 논리식을 얻는다.(예제 3-1) 다음 진 된다.또한 합의 곱형태로 된 f를 간소화해 보자. 이를 위해 먼저 분배법칙을 적용하여 괄호를 풀어보자.f = (x + y + z)(x + y' + z)(x' + y + z)(x' + y' + z)= (xx + xy' + xz + yx + yy' + yz + zx + zy' + zz)(x'x' + x'y' + x'z + yx' + yy' + yz + zx' + zy' + zz)= (x + xy' + xz + yx + yz + zx + zy' + z)(x' + x'y' + x'z + yx' + yz + zx' + zy' + z)= (x(1 + y' + z + y) + z(y + x + y' + 1))(x'(1 + y' + z + y) + z(y + x' + y' + 1))= (x + z)(x' + z)= xx' + xz + zx' + zz= z(x + x' + 1)= z∴ f = z가 되어 최소항에 의해 구한 경우와 같은 결과가 얻어진다. 일반적으로 f = 0이 되는 경우 가 많을 때 최대항으로 논리식을 구하는 데는 많은 시간이 걸린다.(예제 3-3) 다음 진리표로부터 F의 논리식을 최소항과 최대항을 사용하여 구하라.xyF000011100111( 풀 이 )최소항의 OR에 의해 F를 표시하자.F = m1 + m3 = x'y + xy= y(x' + x)= y?1= y최대항의 AND에 의해 F를 표시하자.F = M1M3 = (x + y)(x' + y)= xx' + xy + yx' + yy= xy + yx' + y= y(x + x' + 1)= y?1= y(예제 3-4) 다음 진리표로부터 F의 논리식을 최소항 또는 최대항을 사용하여 구하라.ABF000011101111(풀이)최소항의 OR에 의해 F를 표시하자.F = A'B + AB' + AB= A'B + AB' + AB + AB ; AB 추가= B(A' + A) + A(B' + B)= B?1 + A?1= A + B최대항으로 F를 표시하자. F = 0 되는 경우는 AB = 01 일때이므로 이의 최대항은 A + B 이다. 따' + w'xy'z + wx'yz' + wxyz 로 주어지는 논리식을 카르노맵으로 표시하면 그림 4-6과 같이 된다.yzwx*************0*************00001그림 4-6 카르노맵에 의한 F(w, x, y, z) = ∑(m0, m5, m10, m15)의 표현논리변수가 5개인 경우의 카르노맵의 구조는 다음과 같다.m0m1m3m2m4m5m7m6m12m13m15m14m8m9m11m10m16m17m19m18m20m21m23m22m28m29m31m30m24m25m27m26(a) 최소항 기호로 표현한 카르노맵v = 0yzwx0001111000w'x'y'z'w'x'y'zw'x'yzw'x'yz'01w'xy'z'w'xy'zw'xyzw'xyz'11wxy'z'wxy;zwxyzwxyz'10wx'y'z'wx'y'zwx'yzwx'yz'v = 1yzwx0001111000w'x'y'z'w'x'y'zw'x'yzw'x'yz'01w'xy'z'w'xy'zw'xyzw'xyz'11wxy'z'wxy;zwxyzwxyz'10wx'y'z'wx'y'zwx'yzwx'yz'(b) 최소항으로 표현한 카르노맵그림 4-7 5변수 카르노맵rm F(v,w,x,y,z)~=~sum(m_0 ,~ m_2 ,~m_4 ,~m_10 ,~m_11 ,~m_16 ,~m_20 ,~ m_26 ,~ m_30 )로 주어지는 논리식을 카르노맵으로 표시하면 그림 4-8 과 같이 된다.v = 0v = 1yzwx*************1*************00011yzwx*************0*************00001그림 4-8 F(v, w, x, y, z) = v'w'x'y'z' + v'w'x'yz + v'w'xy'z' + v'wx'yz' + v'wx'yz+ vw'x'y'z' + vw'xy'z' + vwx'yz' + vwxyz'을 표시한 5변수 카르노맵논리변수가 6개인 경우의 카르노맵의 구조는 다음과 같다.uv = 00yzwx0001111000w'x'y'z'w'x'y'zw'x'yzw'x'yz'01w'xy'z'w'xz = yz(w'x' + w'x + wx' + wx) = yz(w'(x' + x) + w(x' + x)) = yz(w' + w) = yz가 되어 2개의 논리변수 w 와 x 가 소거된다.마찬가지로 그림 4-11 (b)의 경우 w'x'y'z' + w'x'y'z = w'x'y(z' + z) = w'x'y'이 되어 z가 소거된다.yzwx**************************100000yzwx*************1*************01111그림 4-12 4변수 카르노맵에서의 간소화그림 4-12는 서로 인접한 4개, 8개씩 묶은 경우이다. (a) 에서 4개를 묶은 경우 2개의 논리변수가 없어지는데 그 것은 비트가 변한 x와 z가 된다. 8개를 묶은 경우 3개의 논리변수가 없어지는데 그것은 비트가 변한 w, y, z이다. (b)의 그림에서 4 귀퉁이의 4각형을 묶을 수 있는 것은 이들이 서로 인접해있는 최소항들이기 때문이다. 즉rm w'rmx'rmy'rmz'~rm+~w' x' rmyz'~rm+~wx'rmy'rmz'~rm+~wx'rmyz'rm~ &=~ x'rmz'rm(w'rmy'~rm+~w'rmy~+~wy'rm~+~wy)#rm&=~ x'rmz'rm(w'rm(y'rm~+~y)~+~w(y'rmy))~# &=~rmx'rmz'이 되어 2개의 논리변수가 없어질 수 있다.8개를 묶는 경우 3개의 논리변수 w, x, y 가 소거된다.v = 0v = 1yzwx*************1*************01001yzwx*************1*************01001그림 4-13 5변수 카르노 맵에서의 간소화그림 4-13의 5변수를 갖는 논리식에서는 3개의 곱항(product term)이 나온다. v = 0일 때의 4 귀퉁이에 있는 4각형과 v = 1일때 4 귀퉁이에 있는 4각형은 서로 인접되어 있으므로 이들 8개를 묶어 논리변수 3개 v, w, x, y를 소거할 수 있다. 또한 v = 0에서의 2 사각형은 v에 대해 서로 인접해 있으므로 4개를 묶어서 논리z'과 wz와 yz또는 wx'과 x'y의 곱의 상태로 표시할 수 있다.rm F(w,~x,~y,~z)~ =~ xz~+~x'rmz'~rm+~&wz~&+~~~~yz#&rmwx'~&+~~~~x'rmy여기서 x'z와 x'z'은 절대적으로 필요한 곱항으로서 필수 주 임플리칸트(Essential Prime Implicant) 라고 부른다.(예제 4-5) F(v, w, x, y, z) =sum(1, 3, 7, 11, 15, 17, 19, 24, 25, 26, 27)일때 간소화된 논리식을 구하라.( 풀 이 )v = 0v = 1yzwx*************0*************00010yzwx*************0*************01111F(v, w, x, y, z) = w'x'z' + v'y'z +vwx'(예제 4-6) 0 또는 1로 주어지지 않은 부정의 최소항을 갖고 있는 논리식 F(w, x, y, z) = ∑( ) 이고, 부정의 조건의 항 d(w, x, y, z) = ∑( )일때 간소화된 논리식을 구하라.( 풀 이 ) 부정의 조건을 가진 항은 카르노 맵에서 X 또는 d로 표시한다.yzwx**************************010yzwx000111100001X11XX10(a) F(w, x, y, z) 의 카르노 맵(b) d(w, x, y, z) 의 카르노 맵0, 1의 항과 X의 항을 동시에 동일한 카르노 맵에서 표시할 수 있다.yzwx*************00100X0110XX0100010(c) 0, 1, X 의 항을 동시에 갖는 카르노맵(c)의 맵에서 무정의 조건의 항 w'x'y'z와 wxyz는 1로 놓고 wxy'z는 0으로 놓으면F(w, x, y, z)는 다음과 같은 논리식을 같는다.F(w, x, y, z) = w'x'y + yz(에제 4-7) F(A, B, C, D) =SUM(0, 2, 5, 8, 13, 15)d(A, B, C, D) =SUM(7, 10, 11)일때 간소화된 논리식을 구하라.( 풀 이 )0132*************91111001

공학/기술| 2017.12.31| 22페이지| 5,000원| 조회(830)

카르노맵, 진리표 논리식 도출, 논리식 간소화

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VHDL에 의한 논리 시스템 해석 및 설계

VHDL에 의한 논리 시스템 해석 및 설계12.1 하드웨어 기술언어의 개요하드웨어 기술 언어 (HDL : Hardware Description Language)는 회로 설계용 언어를 말하는데, 하드웨어를 소프트웨어와 같이 프로그래밍하고, 컴퓨터의 도움을 받아 알기 쉽고 정확하게 회로를 설계하기 위한 것이다.지금까지 회로 설계의 문제점은 직접 손으로 회로를 그리거나, CAD를 이용하여 회로도를 그릴때 회로가 커지게되면 도면의 수가 많아지게 되고, 어떤 신호가 어떤 동작을 하는지 알고 싶을때 도면 검색이 매우 복잡하게 된다. 하나의 IC에 수백만개의 트랜지스터가 집적되는데 세부적인 회로를 사람이 그려서 하는 것은 그만큼의 시간과 인력이 든다. 도면을 그리는 회사와 설계회사 사이에 같은 사양을 다른 방향으로 해석할 수 있다.설계 언어가 가져야 할 특징으로는 다음이 있다. 형식적으로 정확하게 되어 있고, 해석시 사람에 따라 다르게 해석하지 않을 것. 컴퓨터를 이용하여 읽을 수 있고 simulation하여 동작을 확인 할 수 있을 것.다. Logic system용 소프트 웨어를 사용하여 그 언어를 사용하여 표현된 것을 논리회로로 변환 할 수 있을 것. 그 언어로 표현된 것이 ‘예상되는 동작은 어떤것인가’ 하는 문서 기록으로 사용할 수 있을 것이다.디지털회로 설계 방법은 다음과 같이 진화하였다.1970년대 - 수작업. CAD (Computer Aided Design : 컴퓨터를 이용한 회로 설계) Layout Design : 수작업에서 SPICE 검증 단계로 발전. Size : 1,000 gate 이하1980년대 - CAE (Computer Aided Engineering : CAD에 수치 계산을 첨가한 설계). Gate Level design : Schematic capture 와 Logic simulation을 이용. Size : 10,000-100,000 gate급1990년대 - EDA (Electronic Design Automation : 전자회로 설계 자동화). HDL Design : HDL과 software를 이용하여 설계를 자동화함. Size : 100,000 gate 이상주요 HDL에는 다음이 있다.가. Verilog-HDL논리 회로 시뮬레이터 Verilog의 표현 방법을 동작 표현(behavioral description) 까지 확장한 것으로 C 언어의 특징을 많이 이어 받은 기술 방법이다. 특징으로서는 RTL(Register Transfer Level) 표현이 쉽다.나. UDL/I (Unified Design Language for IC)JEIDA (Japan Electronic Industry Development Association : 일본 전자 공업 진흥 협회)가 중심이 되어 정한 규격으로 기능기술(RTL) 레벨에 순서 기계(Automaton)을 추가한 것이다. 특징으로서는 반도체의 동작표현이나 상태 표현이 자세하고 반도체 회로의 구조 표현이나 design block 표현과 연결 구조 표현이 단순하고 강력하다.다. VHDLVHDL이란 VHSIC(Very Speed Integrated Circuit) HDL(Hardware Description Language)의 준말로써 1983년 DOD(Department Of Defence : 미국방성)에서 Project 수행시 필요에 의해 파생된 Computer Language이다. 점점 커져가는 IC의 Gate Size에 대한 새로운 대안으로 내놓은 일종의 보고서 형식의 언어이다. 즉, Documentation을 위해 만든 Hardware용 언어이다. 당시의 미국방성은 일종의 의문도 가지고 있었지만 점점더 복잡해져갈 반도체 회로 설계의 미래를 대비하며 회로 설계의 효율성을 증대 시키기 위해 VHDL을 만든 것이다. 반도체를 Design함에 있어 향후 기하급수적으로 늘어갈 Gate Size에 대해 당시의 Schematic Capturing Report형식으로 계속 Design한다는 것은 미래에는 불가능하다고 보았고, 또 미국방성에 납품하는 각 system업체마다 고유의 SPEC과 제품에 대한 설명도 다른 이유로 표준화된 design reference가 필요하였다. 여기에 편승해 EDA(Electronic Design Automation)관련 업계에서 보고서 형식으로 제정해 놓은 VHDL을 Simulation할 수 있게 만들기 시작했고 이에 대해 IEEE(Institute of Electricity and Electronics Engineers : 미 전기 전자 공학회)에서 1987년에 IEEE 1076 VHDL을 제정해 VHDL을 Standard화 시킴으로써 본격적으로 반도체 회로 design에서 VHDL을 사용하는 새로운 국면을 맞게 되었다.VHDL을 표준화시킨 목적은 반도체 설계자로 하여금 보다 효율적으로 복잡한 회로를 다룰 수 있게 하는 것이 첫번째이며, 모든 설계자가 이미 설계된 회로의 분석을 쉽게하기 위한, 즉 표준화된 언어를 사용하여 반도체 회로 설계를 함으로써 다른 설계자가 쉽게 그 회로로의 접근이 용이하도록 하는 것이 두번째이다.처음 VHDL에서는 단순한 bit type('0', '1')만으로 모든 signal을 처리할 수 있었지만 IEEE 1076 VHDL에서는 그 외에도 'L', 'H', 'X', 'W', 'Z'를 추가한 MVL7(Multi Value Logic 7)을 제공하여 실제적인 회로에서와 같이 여러 상태를 표현할 수 있게 했다. 이외에도 Sub-program과 Data type의 변형을 용이하게 만들고 Attribute를 첨가시켜 Software적인 측면도 가미시킨 전혀 새로운 Hardware Description Language가 생기게 되었다. 또, 1991년을 기점으로 IEEE 1164 VHDL을 새로 제정해 MVL7에서 MVL9(MVL7에 'U', 'D'를 추가)으로 바꾸고 각 EDA업계마다 달랐던 Package type 및 Data type을 IEEE Standard로 제정해 서로의 완전한 호환성을 꾀하도록 했다.하지만, 분명히 알아두어야 할 몇 가지 사항이 있다. 1987년에 제정된 IEEE 1076 VHDL이 그 제정 당시 단순한 Hardware Simulation적인 측면을 강조해서 만든 언어이기 때문에 현재 시장에 나와 있는 Synthesis Tool과의 100%호환성을 지니고 있지 않았다. 또, 1987년 당시 IEEE 1076 VHDL제정에 참여한 EDA 공급사가 많지 않았기 때문에 대부분의 업체가 IEEE 1076 VHDL을 전부 지원하지 못하고 각 공급자의 환경에 맞게 고친 약간 변형된 1076 VHDL을 지원하였다.마지막으로 VHDL은 Hardware화 하는 것이 가장 중요하다. 어떠한 회로를 language로 표현한다는 것은 당연히 그것의 실용성인 Hardware회로와 연관되지 않을 수 없기 때문이다. 이 Hardware로 만드는 Software가 Synthesis인데 각 FPGA나 ASIC Library에 맞게 Hardware회로(반도체 회로 : Logic Schematic)로 자동으로 만들어 주는 Tool이다.12.2 하드웨어 기술언어에 의한 논리소자의 표현논리소자는 디지털 입력을 받아들여 처리한 후 그 결과를 출력으로 내보내는 소자이다. VHDL에서 입력단자와 출력단자는 Entity 문장내에서 표현되고 처리하는 부분은 Architecture 문장내에서 표현된다.다음 VHDL 프로그래밍 리스트는 OR 게이트에 관한 것이다.entity 논리소자1 isport (a, b: in BIT;x : out BIT);end 논리소자1;architecture 회로 of 논리소자1 isbeginx

공학/기술| 2017.12.30| 38페이지| 5,000원| 조회(184)

논리회로, HDL, VHDL 논리 시스템 해석 설계

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디지탈 시스템의 정보체계

디지탈 시스템의 정보체계디지탈 시스템에서 취급하는 2진 정보는 문자와 숫자 정보나 수이며, 그 형태는 데이타 전송시와 연산시로 나누어 생각한다. 데이타 전송시 표현하는 방식에는 7비트의 ASCII코드(American Standard Code for Information Interchange Code)가 일반적이며 8비트로는 IBM EBCDIC(Extended Binary Coded Decimal Information Code)코드가 있다. 숫자 연산시 2진수를 기본으로 하여 디지트(digit)를 표현하는 비트(binary digit) 표시 방식을 사용한다. 4비트를 니블(nibble), 8비트를 바이트(byte)라고 하며, 4비트를 기본으로 처리하는 숫자를 16진수라고 한다.그밖에 논리간소화에 사용되는 코드, 에러를 검출하고 정정하는 코드등을 다룬다.11.1 정보 표현 코드Hollerith 코드최초의 코드는 punch card에 사용된 코드이다. 이는 80 column, 12 row로 되어 있다.800 0 . . . . . . 0 120 0 . . . . . . 0 11 Zone punch0 0 . . . . . . 0 00 0 . . . . . . 0 10 0 . . . . . . 0 20 0 . . . . . . 0 30 0 . . . . . . 0 40 0 . . . . . . 0 5 numeric punch0 0 . . . . . . 0 60 0 . . . . . . 0 70 0 . . . . . . 0 80 0 . . . . . . 0 9Numeric punch는 10진수의 수를 표시하는데 사용되며 zone punch는 Alphabet과 special character를 표시하는데 사용한다.ASCII 코드미국 정보교환 코드인 ASCII 코드는 문자, 숫자, 제어기능을 갖고 있으며 가장 많이 사용되고 있다.표 11-1에서 문자 A는 b7b6b5b4b3b2b1 = 1000001, 숫자 3은 0110011, 제어문자 BS(Back Space)는 000 10의 관계10진수2진수Gray코드000*************012*************0010*************10*************01*************00910011101Gray 코드는 숫자의 특성이 없기 때문에 두수를 가감 하는 등 계산을 하기 어려우므로 2진수로의 변환이 필요하다.Gray 코드 : 1 1 1 0↓ ↓↗↓↗↓↗↓2 진수 : 1 0 1 1변환시 MSB는 그대로 쓰며, Gray 코드의 다음 비트와 합해서 2진수의 다음 비트로 정해나가며 이 때 자리올림수(carry)는 제거한다.2진수를 Gray 코드로 변환시 MSB늘 그대로 쓰며 인접한 2진수를 더해서 Gray 코드를 만든다. 이때 자리 올림수는 제거한다.2 진수 : 1 1 0 0↓ ↓ ↓ ↓ ↓Gray 코드 : 1 0 1 0BCD코드10진수 숫자의 각 자리수를 4비트의 2진수로 표현한 코드를 BCD(Binary Coded Decimal)코드 또는 2진화 10진 코드라고 한다.10 진수 : 2 5 9BCD코드 : 0010 0101 1001Hamming 코드1950년 R.W.Hamming이 제안한 코드로서 착오 검출과 정정할 수 있는 기능이 있다.표 11-3 Hamming 코드에 의한 데이타의 표현p1p2b3p4b5b6b7짝수/홀수개의 1의수7의 Hamming 코드0001111착오 있는 코드0011111C0 검사 비트01111C1 검사 비트01111C2 검사 비트11110C2C1C0의 순서011여기서 패리티 비트 p1, p2, p3는 다음과 같이 얻어진다.p1 = b3 ? b5 ? b7 = 0 ? 1 ? 1 = 0p2 = b3 ? b6 ? b7 = 0 ? 1 ? 1 = 0p1 = b5 ? b6 ? b7 = 1 ? 1 ? 1 = 1검사비트 C0, C1, C2 는 다음과 같이 얻어진다.C0 : 1, 3, 5, 7, 9 행의 패리티 값C1 : 2, 3, 6, 7 행의 패리티 값C2 : 4, 5, 6, 7 행의 패리티 값최종적으로 C2C1C0에 의해 얻어지는 0112 = 310이 착오ous idleSOH머릿기사가 시작된다 Start of headingSTX텍스트가 시작된다 Start of textETX텍스트가 끝났다 End of textEOT전송이 끝났다 End of TransmissionACK알고 있다. 알았다 AcknowledgeNAK확인이 안된다 Negative acknowledgeENO요구한다 Inquiry if terminal is onETB블럭 데이타의 끝이다 End of block of dataDLE데이타 링크를 벗어나라 Special control charactorBCC(Block Check character)는 착오 검사를 위한 블럭 검사 문자이다.비트 지향 프로토콜 방식은 특정 코드와 독립적으로 사용이 가능하며, 임의의 비트수를 갖는 정보를 전송할 수 있다. 어드레스 필드(address field)가 추가되었으며 플래그(flag)가 아닐때 0111 1110은 0111 1100으로 바뀌어 전송된다.플래그0111 1110어드레스8비트제어정보(임의 길이의 비트)프레임 검사16 비트플래그0111 1110그림 11-7 프레임 형식(Frame Format)통신 채널에서 발생하는 돌발적인 착오신호(burst error)를 검출하는데 LRC또는 CRC 검사가 이용된다. LRC(Logitudinal Redundancy Check)는 전송된 모든 문자를 exclusive-OR하는 방식이며 CRC(Cyclic Redundancy check)는 다항식(polynomial)을 이용한 착오 검사 방법이다.11.3 수의 표현숫자는 디지트의 나열로 표시되고 각 디지트의 위치는 자릿값을 갖는다. 이 자릿값은 몇 진법의 수이냐에 따라 달라진다. 어떤 숫자 N의 디지트가 다음과 같이 나열되어 있다고 하자.N = D3D2D1D0D-1D-2D-3k진법으로 표현된 수를 10진법으로 변환하여 얻은 값 V(N)은 다음과 같다.rm V(N)~&=~ D_3 R^3 ~+~ D_2 R^2 ~+~ D_1 R^1 ~+~ D_0 R^0 +~ D_-1 R^-1 +~ D_-2 R510 = .A31611-14-C∴276367187510 = 1B.A316(예제 11-3) 286을 2진법으로 변환하라.(풀이) V(286) = 2×61+8×60 = 12+8 = 201020÷2 = 10 ??? 010÷2 = 5 ??? 05÷2 = 2 ??? 12÷2 = 1 ??? 0∴286 = 101002수체계에는 양수만 취급하는 체계와 음수, 양수 모두를 취급하는 체계가 있다. 전자에서 취급하는 수를 무부호수(unsigned number)라 하고 후자에서 취급하는 수를 부호를 가진수(signed number)라 한다.또한 소숫점의 위치에 따라 고정소숫점수(Fixed point number)와 부동(유동)소숫점수(Floating point number)로 나누인다.2진법으로 표현된 수에서 부호를 가진 수의 경우 부호를 표현하는 방법은 ① sign-magnitude ② 1's complement ③ 2's complement로 나누인다.5비트수 01000과 11100을 각 방법에 따라 해석하고 10진수 수와 비교해 보도록 하자.① sign-magnitude01000 ⇒ 01000 = 810 ⇒ +81011100 ⇒ 1100 = 1210 ⇒ -1210부호비트 절대값 실제값② 1's complement01000 ⇒ 01000 = 810 ⇒ +81011100 ⇒ 00011 = 310 ⇒ -310부호의 의미 절대값 실제값③ 2's complement01000 ⇒ 01000 = 810 ⇒ +81011100 ⇒ 00011+1 ⇒ 00100 = 410 ⇒ -410부호의 의미 절대값 실제값2진수의 합산2진수의 합산에는 2가지가 있다. 첫째는 무부호수(unsigned number 또는 순수한 2진수(pure binary))로서 합산하는 것이고, 둘째는 보수(complement)합산이다.순수한 2진수 합산에서는 죄측 끝(MSB) 비트는 sign 비트가 아니다. 그러나 부수 합산에서는 MSB는 sign비트이다.(a) 무부호수① 510+810 = 01012+10002 = 11012(-710) = 10102+10002 = 캐리1.과 00112(∵overflow)1 0 1 0+ 1 0 0 0────────0 0 1 0+ 1──────0 0 1 1④ -610-110 = (-610)+(-110) = 10012+11102 = 10002 = -011121 0 0 1+ 1 1 1 0───────0 1 1 1+ 1──────1 0 0 0(c) 2의 보수① 510-210 = 510+(-210) = 01012+11102 =001120 1 0 1+ 1 1 1 0───────0 0 1 1② 510-710 = 510+(-710) = 01012+10012 = 11102 = -001020 1 0 1+ 1 0 0 1───────1 1 1 0③ -510-710 = (-510)+(-710) = 10112+10012 = 캐리1.과 01002(∵overflow)1 0 1 1+ 1 0 0 1───────0 1 0 0④ -610-2ㅁ10 = (-610)+(-210) = 10102+11102 = 100021 0 1 0+ 1 1 1 0───────1 0 0 0다시 음수값을 알기 위해 2의 보수를 취한다.1000의 2의 보수 = 0111 + 1 = 1000따라서 1000은 -1000이다.부동소숫점 표현① IBM360의 형식*************70그림 11-? 부동 소숫점 표현의 형식(Format)4바이트(32비트)크기로 되어 있으며 MSB는 부호비트이고, 지수(exponent)는 7비트, 가수(Mantissa, Fraction)는 24비트이다. 그 범위는 다음 그림과 같이 주어진다.그림 11-? 지수와 가수의 범위(예제 11-1) 다음 IBM 형식으로 표현된 수의 값을 구하라.ⓐ 468F000 ⓑ A0360000 ⓒ 21560000(풀이)ⓐrm 468F0000~ =~ .8F times16^46-40_16 ~=~.8F_16 times16^*************11110000000000000000↑ ?가수의 소숫점부호비트ⓑrm A0360000~=~-.36 times 16^20-80

공학/기술| 2017.12.30| 16페이지| 2,000원| 조회(203)

코드, 정보코드, 디지탈 시스템 정보체계

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QR code 설계 평가A좋아요

QR code 설계바코드의 종류 및 특징 그림 1-27 바코드 형태 데이타 배열방법에 따른 종류 [ 1 차원 바코드 ][ 2 차원 바코드 ] 그림 1-28 2 차원 바코드로 표현할 수 있는 정보그림 1-29 2 차원 바코드2.7 바코드의 구조 1) QUIET ZONE 바코드의 시작과 끝에는 여백이 있는데 이 여백을 QUIET ZONE 2) START/STOP CHARACTER 시작문자는 심벌의 맨 앞부분에 기록된 문자 3) CHECK DIGIT 검사 문자는 메시지가 정확하게 읽혔는지 검사 4) INTERPRETAION LINE 사람이 육안으로 식별 가능한 정보 ( 숫자 , 문자 , 기호 ) 가 있는 바코드의 윗부분 또는 아랫부분 5) BAR/SPACE 6) INTERCHARACTER GAPS 문자들 간의 스페이스 ('X' 디멘전 크기 ) 그림 1-30 바코드 구조 좁은 바 / 스페이스와 넓은 바 / 스페이스는 1:2 또는 1:3 정도의 비율이 필요바코드 해독원리 그림 1-31 바코드 해독원리2.9 QR 코드 2.9.1 QR 코드 정보용량 그림 1-33 영숫자 300 자리를 오른쪽의 사이즈로 QR 코드화 가능QR 코드란 ?2 차원 코드 (QR Code) QR 코드 PDF417 DataMatrix Maxi Code 종류 개발사 ( 국가 ) DENSO WAVE( 일본 ) Symbol( 미국 ) Cl Matrix( 영국 ) UPS( 미국 ) 방식 Matrix Stack barcode Matrix Matrix 정 보 량 숫자 7,089 2,710 3,116 138 영문자 4,296 1,850 2,355 93 Binary 2,953 1,018 1,556 한자 1,817 554 778 주요 특징 대용량 / 작은 공간 고속인식 대용량 적은 공간 고속독해 주요 용도 모든 분야 OA FA 물류 규격화 AIM International JIS ISO AIM International ISO AIM International ISO AIM International ISO 112.9.2 QR 코드 활용 예 전자기판 공정관리 시스템 전자부품 업체에서는 제조일자 , 생산라인 , Serial No. 등을 QR 코드 (3mm 각 ) 화하여 전자기판 공정관리 / 자동화 작업 준비에 활용물류편 의류 출하관리 시스템 일본 ㈜ DAIDOH LIMITED 사의 경우 의류 출화 지시서에 도착지 , 상품코드 , 색상 , 크기 등의 데이터가 입력된 QR 코드를 인쇄하여 출하관리에 활용다양한 디자인의 QR 코드Others 15설계이론 바코드 분석 및 코드변환2.9.3 바코드 분석 및 코드변환 - 바코드는 “ ************* ” 로 1 차원 선형 바코드인 대표적으로 많이 사용되고 있는 표준형 바코드로서 앞에서부터 국가코드 (3 자리 ), 제조업체코드 (4 자리 ), 상품품목코드 (5 자리 ), 체크디지트 (1 자리 ) 이다 . 국가코드 (3 자리 ) : 국가를 식별하는 코드로 우리나라의 경우 880 을 사용한다 . - 다른나라의 예 : 000 – 139 UCC (U.S.A. Canada) 미국 , 캐나다 400 – 440 CCG (Germany) 독일제조업체코드 (4 자리 ) : 제조원 또는 판매원에 부여하는 코드로 각 업체를 식별하는 코드이다 . 상품품목코드 (5 자리 ) : 제조업체코드를 부여받은 업체에서 자사의 상품별로 식별하여 부여하는 코드 , 체크디지트 (1 자리 ) : 바코드의 오류를 검증하는 코드로 앞의 12 자리를 조합하여 나오는 코드이다 .여기서 880 은 대한민국 국가코드 1062 는 롯데제과의 코드이고 27211 은 빼빼로의 코드임[QR 코드 변환 ] ************* http://www.qrwiz.com/설계이론 QR 코드 분석 및 설계실험에 사용한 기기 ( 아이폰 3GS) 스펙 휴대전화 및 무선통신 방식 UMTS / HSDPA(850, 1900, 2100MHz ) GSM/EDGE(850, 900, 1800, 1900MHz) 802.11b / g Wi-Fi Bluetooth 2.1 + EDR 무선기 규격 가로 세로 높이 무게 115.5mm 62.1mm 12.3mm 135g 카메라 , 사진 , 동영상 동영상 촬영 , 오디오 포함 최대 30 프레임 VGA 300 만 화소 스틸 카메라 탭 포커스 사진 및 동영상 지역태그 기능 Windows 컴퓨터 요구 사항 PC (USB 2.0 포트 내장 ) Windows 7, Windows Vista, Windows XP Home 또는 Professional (Service Pack 3 이상 ) iTunes 9.2 이상 iTunes Store 계정 인터넷 접속 22QR 코드 인식 프로그램 저장 가능한 정보 스캐니 프로그램의 실제 화면실험 결과 (1) 제품 및 QR Code 사진 QR Code 인식 후 화면 24실험 결과 (2) 제품 및 QR Code 사진 QR Code 인식 후 화면 25QR 코드 인식의 예 -3 교내 게시판의 포스터QR 코드 인식의 예 -4 정보지 무인 보급소현장 실습 28 실습일 : 2010 년 10 월 22 일 C. 인터넷 광고 속 QR 코드QR 코드 생성 프로그램QR 코드 생성 - 명함QR 코드 생성 - 지도좌표QR 코드 생성 - 텍스트QR 코드 생성 - URL34 [1] 스카이 http://www.isky.co.kr/ [2] 2 차원 코드 http://www.qrcode.com/ko/aboutqr.html] Reference{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2017.12.31| 34페이지| 2,000원| 조회(180)

바코드, QR코드, QR code 설계

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