2006년 7월 26일 수요일

과도응답 [過渡應答, transient response]

출처: http://100.naver.com/100.nhn?docid=17223

요약
출력이 정상상태가 되기까지의 응답.

본문
기계계(機械系)나 전기계 등의 물리계가
정상상태에 있을 때, 이 계(系)에 대한 입력신호 또는 외부로부터의 자극이 가해지면 정상상태가 무너져 계의 출력신호가 변화한다. 이 출력신호가 다시 정상상태로 되돌아올 때까지의 시간적 경과를 과도응답이라고 한다.

대표적인 것은 모양이 분명히 규정되어 있는 입력신호에 대한 응답으로, 임펄스응답·스텝응답·램프응답 등이 있다. 램프응답이란 어떤 시각까지는 일정하고, 그 이후는 일정속도로 계속 변화하는 입력신호에 대한 응답을 말한다.
과도응답을 살피면 계의 신호전달 특성을 알 수 있다.

------------------------------
관련(?) Q&A
출처:
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110209&eid=benv13D7K7ReIBSfbDZcRf6x8SJyp4is - 네이버 :: 지식iN

Q: DC파워서플라이 안전성 문의

dc 파워서플라이(예를들면 EZ사의 GB4303D 또는 PROTEK사의 3003D등)를 사용해 특수한 곳에 쓸려고 하는데요.

보통 파워서플라이가 220V 전기를 사용해 0~30V정도까지의 저전압으로 줄여줄은 장치인것 같은데요...
이기계를 조금 특수한 목적으로 사용하고 싶은데...
안전성에 대한 궁금한것이 있어서요

즉, 혹시 기계적 결함으로 저전압으로 설정되어있던 전압이 갑짜기 고전압으로 전류가 방출될경우 자동으로 출력이 차단되는가요?
예들들어 휴즈같은 장치라던지... 다른 안전장치가 있는지 궁금합니다.
의료기기로 만들고자 해서 문의 드립니다.


혹시 아시는 분있으면 답변바랍니다.

A: Transient Response Time 항목이 해당되겠군요!

저는 방송용장비 개발및 제조를 하고 있는업체에 몸을담고 있는사람입니다.
DC파워는 창립이래 지금까지 사용하고 있으며 엠프용이라 30V에 3A부터 500A짜리까지 다양하게 많이 소비하고 있고 나름대로 엠프설계에 주력인 파워에 대해서 나름대로 자부하고 있다고 생각되기에 답변을 달아봅니다.

DC파워서플라이의 용도는 AC를 DC로 변환해 주는 장치입니다.
또한 스위칭 이냐 아니면 리니어드랍형이냐에 따라 DC로 정류하는 정밀도가 틀려집니다.
일단 의료기기라고 말씀을 하셨는데 그렇다면 소스원이 깨끗해야 겠죠?(기기나름이겠지만^^)
그렇다면 리니어 드랍형을 쓰셔야 합니다.

노트
==========
리니어 드랍형이란? 상용주파수(60Hz)를 뻥튀기하기않고 그대로 사용하기때문에
리플이 많아봐야 120hz정도이며 노이즈도 3mVpk-pk로 정밀한 소스원을 공급할수 있습니다.
==========

만약 DC파워의 출력에 급변화가 일어날 경우 전압이 Undershoot나 Overshoot가 발생하게 됩니다. 이때 설정한 전압값으로 안정화를 찾는데 시간이 걸리게 됩니다.
예를 들어 설정한 전압이 5V인데 부하(의료기기)원이 코일이라고 가정하고 스위치를 평범하게 ON을 시키면 전류는 무한대로 나가게 됩니다.
이때 UnRegulator상태(5V에 3A를 셋팅해도 상이한 값이 출력됨)에 빠진 후 복귀하는데 시간이 몇백ms걸린다면 약한 코일부하라면 다 타버리겠죠!!
반대로 ON상태에서 OFF를 하게되면 역기전력이 파워로 유입되면서 전압이 큰폭으로 올라가게 됩니다.
이말은 의료기기에도 순간적인 큰전압이 걸린다는 말과 같습니다.

님께서 언급한 EZ제품의 GP4303D는 D전자로부터 OEM공급받는 제품으로써 Peak치가 수백mV때이며 복귀하는 시간또한 ms단위로써 의료기기에 어떠한 영향을 줄지 미지수 입니다. 한마디로 안정된 파워라고 장담하기 어렵겠죠?

또한 PROTEK의 3003D 제품은 짝퉁일 가망성이 많습니다.
GSI(구흥창)에서 PROTEK을 쓸수 있는데 상표등록을 안한지라 남용되고있는 브랜드 입니다. 실제 GSI 홈페이지 가면 자료가 없는것을 확인할 수 있을겁니다.

지금까지 언급한것이 DC파워의 스펙을 들여다보면 Transient Response Time이란 항목이 었습니다.
보통 일반 아날로그 파워서플라이를 제작하는 회사들은 이 항목의 스펙이 빠져있을겁니다. 상당히 나쁘기 때문이죠!

국내에서 제대로 파워서플라이 제작을 하는 회사로는 오디에이 테크놀로지란 회사와
국외로는 Agilent제품 및 케슬리 제품이 좋습니다.
스펙을 환인해보니 Agilent와 오디에이 제품은 50us라고 나와있네요!
이시간은 전자부품에 데미지를 입힐만한 시간이 못되죠?

현재 저희 회사도 Agilent제품을 임대하여 쓰고 있다가 국내의 프로그래머블 파워서플라이 제품인 오디에이 회사제품을 발굴하여 무난히 사용하고 있습니다.
2년째 방송용 장비 자동화라인에 설치하여 5대가 불량한번 나지않고 잘 사용하고 있습니다. 통신속도도 괭장하더군요!
1초에 30대 양산합니다. 참고로 Agilent사의 제품으로 하였을때 1초에 5대였습니다.

강추되겠습니다.

홈페이지 확인해 보니
http://www.odacore.com/ 이군요!

OVP나 OCP는 과전압 과전류일때 출력을 차단시켜 주는것인데 Transient Response Time시간보다 둔한것 같더군요!

2006년 7월 24일 월요일

2006년 7월 19일 수요일

아이네트호스팅 FAQ: MAC 주소를 통해 NIC 제조회사 찾기

보낸이: 양창우 <cwyang@changwooyang.com>
Sender ip : 218.38.61.105
아이네트호스팅 FAQ의 글을 보내셨습니다.

URL: http://www.inet.co.kr/faq/stories.php?story=04/03/09/0275582
---------------------------------------------------------------------------
제목: MAC 주소를 통해 NIC 제조회사 찾기
분류: Useful Sites
글쓴이: 관리자 <support@inet.co.kr>

MAC 주소 중 앞 3 바이트를 OUI 라고 하며, 이를 통해 해당 NIC (랜카드)의 제조 회사를 찾을 수 있다.
http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.shtml

---------------------------------------------------------------------------
--

아이네트호스팅 FAQ - 고객과 함께하는 전문비즈니스 파트너 <http://www.inet.co.kr/faq> Powered by KorWeblog <http://weblog.kldp.org/>

2006년 7월 18일 화요일

[펌] SoCRobotWar 2005 - 신입생 기초 교육자료

제목: SoCRobotWar 2005 - 신입생 기초 교육자료

글쓴이: EzDoum
글쓴날: 2005년 06월 19일 오전 03:38
URL :
http://www.ezdoum.com/?story=05/06/19/9885301

--------------------------------------------------------------------------------
이게 우리 신입생들이나, soc 참가자들에게 맞는 내용 같다.. 이런게 어찌나 꼭꼭 숨어 있던지 구글에선 안나오고 블로그 파도타기 ㅋㅋ?? 로 찾았다.

http://www.snailnsnake.co.kr/home.htm

이거 왕초보들을 위해 테마 중심으로 설명하는데 사이트에 있는 모든 컨텐츠가 유용하다. 하드웨어와 소프트웨어 CODE 이 책 보고 이 사이트를 본 사람은 바로 빵판에 몇가지 수동소자, 반도체를 사다가 일을 저질렀을것 같다( 나만 그런가 ㅋㅋ)

초보 전자회로 모음 ^^ - 타이머 ic하나만 가지고도 일케 많은것을..
http://www.snailnsnake.co.kr/Product/Basic%20circuits.htm#1

빵판 사용하기
http://www.snailnsnake.co.kr/Lecture/bread%20board/bb-doc-1.htm

빵판에 부품 달기(실장하기)
http://www.snailnsnake.co.kr/Lecture/bread%20board/bb-doc-2.htm

왕초보 마이컴
http://www.snailnsnake.co.kr/Open%20Proj/OPJ3/subjects.htm

--------------------------------------------------------------------------------
글쓴이: EzDoum
글쓴날: 2005년 07월 01일 오전 01:00

포항공대 박홍준 교수님 전자회로1 GVA(원격강의 시스템) 자료
http://asic.postech.ac.kr/3.Class/1.Classes/05_331/05_331.htm

--------------------------------------------------------------------------------
글쓴이: EzDoum
글쓴날: 2005년 06월 27일 오후 06:37

임피던스
http://www.terms.co.kr/impedance.htm
http://www.rfdh.com/bas_rf/imp.htm

--------------------------------------------------------------------------------
글쓴이: EzDoum
글쓴날: 2005년 06월 27일 오전 04:49

free-ebook으로 전자 회로에 관한 자세한 내용이다.
이론과 실습해볼 수 있는 예까지 있어서 좋다. (쉬운 문체, 많은 도표 ==> 보기 편함)
Lessons in Electronic Circuits
http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/index.html

http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/circuits.htm
http://www.electronics-tutorials.com/index.htm
http://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/

--------------------------------------------------------------------------------
글쓴이: EzDoum
글쓴날: 2005년 06월 26일 오후 03:09

마크로프로세서 초보자를 위한 특별 칼럼, 기술 노트
http://control.cntc.ac.kr/cpu/detail3a.htm

Cornell University ECE 476 Microcontroller Design Final Projects
http://instruct1.cit.cornell.edu/courses/ee476/FinalProjects/

avr usb jtag (저렴)
http://www.ledz.co.kr/

--------------------------------------------------------------------------------
글쓴이: EzDoum
글쓴날: 2005년 06월 19일 오후 07:31

http://www.kpsec.freeuk.com/index.htm

555 timer
http://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.html

--------------------------------------------------------------------------------
글쓴이: EzDoum
글쓴날: 2005년 06월 19일 오전 03:46

또 다른곳
글 제목만 봐도 정리가 너무 잘되어 있는거 같다.

[1년차 강좌2] 콘덴서(capacitor) 1
[1년차 강좌3] 콘덴서(capacitor) 2 - 직류는 차단, 교류는 통과
[1년차 강좌4] 저항(resistor) - 네가지 역할
[1년차 강좌5] 저항과 콘덴서 - 정리 및 참고(값읽기 등)
[1년차 강좌6] RC 회로 1 - 들어가기전에 풀어볼 문제들
[1년차 강좌7] RC 회로 2 - 스위칭 특성과 시상수
[1년차 강좌8] RC 회로 3 - 미분회로, 적분회로
[1년차 강좌9] 다이오우드1-다이오우드 연결방식과 역할
[1년차 강좌10] 다이오우드2-다이오우드 특성과 제너다이오우드
[1년차 강좌11] 데이터시트 보기(다이오우드)
[1년차 강좌12] 트랜지스터1-트랜지스터는 가변저항이다.
[1년차 강좌13] 트랜지스터2-증폭기와 스위치로의 작동개념
[1년차 강좌14] 트랜지스터3-BJT 회로 이해하는 법

http://jaeyun.compuz.com/zboard/zboard.php?id=LEVEL1

아래의 링크는 같은 주제로 일반적으로 잘 알려진 곳이다.

http://hany.pe.kr/main.htm
http://www.ehtec.com/
http://www.roboblock.co.kr/info/info1.htm
http://www.ktechno.co.kr/

--------------------------------------------------------------------------------
EzDoum - 도움이 필요하세요~??

2006년 7월 13일 목요일

프로그래머블 로직 디바이스, FPGA 디자인 보안

프로그래머블 로직 디바이스

by 글: 지 펭(Jie Feng), 알테라 코퍼레이션
-
http://www.ecnkoreamag.com/article.asp?id=5351

오늘날 디자인의 복잡성이 증가함에 따라서 FPGA 디자인 보안의 중요성이 갈수록 높아지고 있다. 밀도, 기능성, 성능이 높아지고 있는 FPGA는 낮은 개발 위험성, 신속한 출시시간, 개발 유연성에 대한 시장 요구사항에 따라, 주요 시스템에서 점차 ASIC을 대체하고 있다. 첨단 기술을 제공하는 FPGA가 다양한 제품에 탑재되고 있는 가운데, IP(지적재산) 도용은 기업들에게 중요한 문제가 되었다.

어느 정도의 진전은 이루어지고 있으나 전세계적으로 적용할 수 있는 IP 법규는 없다. 그러므로 설계 엔지니어들이 FPGA로 구현된 디자인을 보호함으로써 IP, 수익성, 경쟁 이점을 적극적으로 보호해야 한다. 군사 분야에서는 각국이 군사 시스템을 개발하고 이전하기 위해 동맹국 간에 협력을 장려하고 있다. 해외로 판매되는 군사 시스템의 수가 증가함에 따라 군사 기술 및 정보를 보호해야 할 필요성도 높아지고 있다.

FPGA 디자인 보안 기법

FPGA는 크게 휘발성과 비휘발성의 두 가지 유형이 있다. 휘발성 FPGA가 비휘발성 FPGA에 비해 밀도와 기능성이 높고 가격이 낮다. 하지만 휘발성 FPGA는 SRAM 기반으로서 전원이 꺼졌을 때 데이터를 잃는다. 데이터를 저장하기 위해서는 외부 메모리가 필요한데 이것이 보안 위험성을 야기한다. 비휘발성 FPGA는 전원이 꺼졌을 때 프로그래밍 데이터를 유지하므로 외부 메모리 디바이스가 필요하지 않다.

현재 휘발성 FPGA의 디자인을 보호하기 위해서 컨피규레이션 비트스트림 암호화 및 핸드세이킹 토큰의 두 가지 기법이 이용되고 있다. 한편, 비휘발성 FPGA는 보안 비트를 이용해서 디자인을 보호한다.

휘발성 FPGA에 컨피규레이션 비트스트림 암호화 이용

최근의 일부 휘발성 FPGA는 컨피규레이션 비트스트림 암호화를 위해 빌트인 암호해독 엔진과 주요 스토리지를 포함한다. 그림 1은 3단계로 이루어지는 보안 컨피규레이션 흐름을 보여준다.

1. FPGA로 보안 키를 로드한다.
2. 이 키로 컨피규레이션 파일을 암호화하고 컨피규레이션 메모리 또는 플래시 메모리 등의 외부 메모리에 저장한다.
3. 시스템 파워업 때 외부 메모리가 암호화된 컨피규레이션 파일을 FPGA로 전송하면 FPGA가 저장된 키를 이용해 실시간으로 컨피규레이션 파일을 해독하고 스스로를 컨피규레이션한다.

컨피규레이션 데이터를 암호화하고 해독하기 위해서는 AES(Advanced Encryption Standard) 등의 산업표준 암호화 알고리즘이 이용된다. 보안 키 저장은 FPGA에 따라 휘발성 또는 비휘발성으로 나뉜다. 휘발성 키 저장의 경우에는 파워다운 때 외부 백업 배터리가 필요하다. 배터리는 사용시간이 제한적이고 동작 환경의 영향을 받으므로 유지관리 비용이 증가한다. 또한 배터리의 화학적 성분 때문에 특정 애플리케이션에는 적합하지 않다. 비휘발성 키 저장이 디바이스를 보드에 탑재 또는 탑재하지 않고 제조 공정의 어느 단계에서나 FPGA로 키를 프로그램할 수 있으므로 훨씬 더 믿을 수 있고 유연하다.

컨피규레이션 비트스트림 암호화를 이용하면 암호화된 컨피규레이션 파일만 시스템에 설치되고 키는 FPGA에 저장된다. 그러므로 컨피규레이션 비트스트림이 포착되더라도 키가 없으면 해독할 수 없다. FPGA 안의 보안 키를 은폐하기 위해 여러 가지 방법이 이용된다. 한 가지 방법이 금속층 아래에 분산적으로 배치하는 것이다. 알테라를 포함한 일부 업체에서는 추가적인 보안 기법을 이용해서 키를 더 찾기 어렵게 만든다.

휘발성 FPGA에 핸드세이킹 토큰 기법 이용

컨피규레이션 비트스트림 암호화는 대다수 저비용 FPGA에는 이용할 수 없다. 핸드세이킹 토큰 기법이 어느 FPGA 디자인에서나 컨피규레이션 비트스트림을 포착하더라도 복제를 방지할 수 있는 기법이다. 이 기법은 안전한 외부 디바이스로부터 FPGA로 핸드세이킹 토큰이 전달될 때까지 FPGA 안의 사용자 디자인의 기능을 정지시키는 것이다. 안전한 외부 디바이스가 FPGA로 연속적인 핸드세이킹 토큰을 발생시켜서 연속 동작을 가능하게 한다. 이는 그림 2의 소프트웨어 라이선스 기법과 유사하다.

이 예에서는 안전한 외부 디바이스로 CPLD를 이용했다. CPLD로부터의 핸드세이킹 토큰과 FPGA에서 생성된 데이터가 일치할 때만 FPGA 사용자 디자인이 동작한다. 그러므로 사용권이 없는 소프트웨어와 마찬가지로 FPGA 컨피규레이션 비트스트림을 훔치더라도 이것이 쓸모가 없다.

비휘발성 FPGA에 보안 비트 이용

비휘발성 FPGA는 크게 플래시, 앤티퓨즈, 온칩 컨피규레이션 메모리를 이용한 SRAM의 세 가지 유형이 있을 수 있다. 비휘발성 FPGA는 시스템 셧다운 때 자신의 컨피규레이션을 유지한다. 플래시 FPGA와 온칩 컨피규레이션 메모리를 이용한 SRAM FPGA만 재프로그래밍이 가능하다. 앤티퓨즈 FPGA는 재프로그래밍이 불가능하므로 유연성이 떨어진다.

대부분의 비휘발성 FPGA가 컨피규레이션 파일 리드백 또는 프로빙을 지원하므로 디버그 및 테스트에는 용이하지만, 잠재적인 보안 위험성에 노출되어 있다. 이를 방지하기 위해 이들 FPGA는 보통 리드백 기능을 켜거나 끌 수 있는 보안 비트를 가지고 있다. 이들 FPGA의 보안성은 이 보안 비트가 얼마나 잘 보호되느냐에 따라 좌우된다.

애플리케이션에 따라 적합한 FPGA 선택

대부분의 애플리케이션에서 신뢰성이 중요하므로 비휘발성 키를 이용한 휘발성 FPGA나 비휘발성 FPGA가 IP를 보호하는 데에는 더 유리하다. ASSP나 FPGA를 통해 제공되는 IP 등의 애플리케이션에는 비휘발성 키를 이용한 휘발성 FPGA나 비휘발성 FPGA가 외부 배터리가 필요하지 않으므로 적합한 선택이라고 볼 수 있다.

군사 애플리케이션의 경우에는 높은 수준의 보안이 요구된다. 그러므로 FPGA 디자인 보안은 전반적인 프로세스의 일부에 불과하다. 따라서 전체 군사 시스템의 보안을 위해서는 다른 보안 수단을 추가해야 한다. FPGA를 선택할 때는 디바이스 밀도, 성능, 기능, 비용 등 그 밖의 요인들을 고려해야 한다. 컨피규레이션 비트스트림 암호화 및 핸드세이킹 토큰 보안을 이용함으로써 디자이너가 고밀도 저비용 FPGA의 풍부한 기능셋을 이용해서 IP를 보호할 수 있다.

저자 소개

지 펭은 알테라의 스트라틱스 시리즈 FPGA 제품 총괄 책임자이다. 알테라에서 6년 동안 재직했으며 가전 애플리케이션, 무선 기술 마케팅, 제품 마케팅을 담당했다. 다수의 잡지 및 일간지와 다수의 컨퍼런스에서 FPGA 디자인 보안에 관한 글을 기고하거나 발표했다. 토론토대학에서 컴퓨터공학을 전공했으며 스탠포드대학에서 컴퓨터과학으로 석사학위를 취득했다. 더 자세한 사항은 www.altera.com 참조하기 바란다.

2006년 7월 11일 화요일

자동으로 전원 차단하는 CPLD

자동으로 전원 차단하는 CPLD

by 라파엘 카마로타(Rafael Camarota), 알테라 코퍼레이션
http://www.ednkorea.com/article.asp?articleid=2992 - EDN Asia

요즘 나온 대부분의 CPLD(complex programmable-logic devices)가 절전모드를 갖추고 있다고는 하지만, 시스템이 작동하지 않을 때 완전한 시스템의 중단으로 배터리 에너지 보존을 극대화하는 방법을 설계 엔지어들은 모색하고 있다. 그림 1은 CPLD에 개별 부품들을 추가하는 방법으로 배터리 구동 시스템의 전원차단 회로를 구현하는 방법을 소개한다. 이 회로에는 알테라의 EPM570-T100이 사용됐다. 외부 P 채널 MOSFET인 Q1에는 인터내셔널렉티파이어(www.irf.com)의 IRLML6302 또는 동급 제품이 사용됐다. Q1은 CPLD인 IC1과 시스템의 다른 부품들을 위해 전력을 제어하는 스위치 역할을 한다. CPLD와 스위치들의 배열은 MOSFET의 게이트를 제어하는데, 이는 사용자가 스위치를 누를 때마다 Q1의 스위치를 온(on)시키는 바이어스를 적용함으로써 구현된다. CPLD에는 스위치와 시스템 활동을 모니터링하는 임베디드 타이머가 포함돼 있어, 지정된 비활동 시간이 지나면 이 타이머는 MOSFET의 게이트 구동을 비활성화시키고, CPLD와 기타 MOSFET에 연결된 부품들에 공급되는 전력을 차단한다.

Q1의 소스는 배터리의 양극 단자에 연결된다. 드레인은 IC1의 VCC(INT), VCC(IO1), VCC(IO2) 전력 핀과 전원 차단 제어를 필요로 하는 다른 부품들에 연결된다. 전원 스위치가 오프되면 1kΩ 풀업저항인 R3이 0V 게이트-소스 전압으로 게이트를 유지함으로써 Q1을 오프 상태로 유지한다. IC1을 오프시키면, IC1은 CPLD의 전원차단 핀을 통해 접지에 누설 경로를 제공한다. EPM570-T100은 핫소켓 보호 기능을 포함하고 있는데, 이 기능은 사용자가 접근할 수 있는 디바이스 I/O 핀의 가용 전류를 300μA 미만으로 제한하는 역할을 한다. 따라서 최악의 경우일지라도 I/O 핀이 R3을 통과해 생성하는 전압은, FET의 최소 게이트 임계 턴온 전압인 0.7V에 도달하지 않는다.

아무 스위치나 누르면 스위치의 접점과 이에 연결된 다이오드를 통과하는 전류 경로가 생성된다. 이후 R3을 거쳐 약 2.3V의 게이트 소스 바이어스가 생성된다. 이는 100μsec 동안에 Q1을 온시키고 IC1을 동작시키기에는 충분하다. 기계식 스위치를 작동시키면 온타임이 적어도 3msec 정도가 되지만, 보통 사람들의 수조작에 의한 눌렀다 떼기 동작에는 최소 30msec이 소요된다. 상대적으로 느린 이러한 응답시간 동안에 CPLD는 온 상태가 될 수 있지만, 내부 회로를 리셋하고 전원차단 핀을 로직 제로로 가정함으로써 조작자가 누른 스위치를 떼기 전에 Q1을 온시킬 수 있다.

사용자가 지정한 애플리케이션 로직 외에 이 CPLD의 전력제어 로직은 한 쌍의 표준 파라미터의 라이브러리 매크로 회로를 추가한다. 이 회로는 알테라(www.altera.com)의 Quarus II 개발 툴에 의해 생성된다. 내부 4.4MHz±25% 오실레이터인 Altufm_osc는 modulo-44-million LPM(library-parameterized-module) 카운터를 구동한다. 이 카운터는 CPLD의 애플리케이션 로직이 생성하는 로직 로우 신호 또는 스위치 닫기에 의해 리셋된다. 카운터를 리셋하면 캐리아웃(carry-out) 신호가 낮아지고, 외부 전원차단 핀이 구동된다. 사용자가 리셋을 제거하면 반전된 캐리아웃 신호는 LPM 카운터를 재활성화한다.

모든 스위치를 열어 두고 애플리케이션 로직이 비활성 상태가 되면 카운터는 약 10초 안에 4,400만까지 계산하며, 내부 캐리아웃 신호가 상승하면서 카운터를 비활성화하고 캐리아웃 신호를 높은 상태로 유지한다. 그 다음 전원차단 핀이 VCC를 향해 올라가면서 전력차단 핀의 전압이 2.3V에 이르면 Q1을 오프시킨다. CPLD에서 전력을 제거하면 전원차단 핀이 트라이스테이트(tristate) 또는 연결해제 모드가 되며, R3이 Q1을 오프 상태로 유지히게 된다.

설계 엔지니어는 JTAG 호환 명령을 사용함으로써 다운로드 케이블과 함께 EPM570-T100을 구성할 수 있다. 이 케이블은 제조업체가 정의한 10핀 헤더에 연결될 수 있다. 이 과정에서는 구성 전, 구성 중간, 구성 후에 외부 스위치를 눌러 CPLD가 모든 구성 과정에서 전력을 공급 받도록 해야 한다. 카운터의 계수를 바꾸면 모든 필요한 값으로 비활성 타임아웃을 설정할 수 있다. 전력, 접지, JTAG 신호는 특정 디바이스 핀을 사용하지만, 어떤 범용 CPLD I/O 핀이라도 스위치용 입력과 전원차단 출력으로 할당될 수 있다.

설계 엔지니어의 애플리케이션에 푸시버튼 스위치 매트릭스가 필요한 경우에는 n 다이오드를 사용함으로써 효율적인 파워업(power-up) 감지에 활용되는 nxm 스위치 매트릭스를 구성할 수 있다(그림 2). 이 예에서 다이오드 D1에서 D4까지 MOSFET의 게이트에 스위치 행이 연결된다. 저항 R8~R11은 각 스위치 열에 대한 접지 경로를 제공하고, 키가 닫히는 동안에만 전류를 전달한다. 또한 파워 서플라이 전류 드레인을 최소화하기 위해 대기하는 동안 열(column) 입력을 낮게 유지한다.

사용자가 아무 키를 누르면 Q1의 게이트가 낮아져 CPLD를 온시킨다. 빠른 CPLD 전원 인가 루틴을 통해, 이 애플리케이션은 사용자가 누른 스위치를 떼기 전에 스위치 매트릭스의 행과 열을 검색하고 사용자가 어느 스위치를 눌렀는지 확인할 수 있다. 이 애플리케이션에서 행 신호는 LPM 카운터의 비활성 타이머를 리셋한다.

2006년 7월 7일 금요일

음성 부호화 기술

음성 부호화 기술

가. 개요

  • 사람의 음성 주파수는 70~7000Hz의 대역을 가지지만, 요해도를 해치지 않는 300~3400Hz를 음성대역으로하고, 보호대역 감안하여 8KHz로 표본화함.
  • 음성신호를 디지털 신호로 부호화하는 방법에는 파형 부호화, 음원 부호화, 혼합부호화 방식이 있으며,
  • 주요 기술은 PCM, ADPCM, SB-ADPCM, LD-CELP, CS-ACELP등이 있음.

나. PCM (G.711)

  • G.711은 64Kbps PCM 기술을 이용한 음성부호화 방식의 표준이며, 1972년 ITU-T에 의해 권고됨.
  • 파형 부호화 방식의 하나로, 아날로그 음성신호를 표본화, 양자화, 부호화하여 디지털로
    전송하고, 수신측에서 복호화함으로써 아날로그 음성신호를 재생시키는 방식임.
  • 양자화 잡음을 줄이기 위해 양자화 전에 압축하고, 복호화 후 신장하는 비선형 양자화
    기법을 사용하는데, 북미 μ-Law 방식과 유럽 A-Law 방식이 있음.

다. ADPCM (G.721)

  • G.721은 32Kbps ADPCM 기술을 이용한 음성부호화 및 압축방식의 표준이며, 1984년 ITU-T에 의해 권고됨.
  • ADPCM은 음성신호의 시간 상관성이 큰 특성을 이용하여 입력신호와 예측 값과의 차이를 4비트 양자화 함으로써 전송 비트율을 감소시킴.
  • 적응 양자화기, 적응 예측기를 사용하여 PCM과 거의 동등한 음질을 얻음.

라. SB- ADPCM (G.722)

  • Sub-Band ADPCM은 고품질의 현장감있는 음성통신을 위해 50Hz~7KHz 광대역을 64Kbps 이하의 고품질로 부호화하는 기술로서 1986년 ITU-T에 의해 G.722로 권고됨.
  • 디지털 필터에 의해 저역(0~4 KHz)과 고역 (4~8kHz)으로 분할하여 처리 (ADPCM)한 후 다중화시켜 전송 (64kbps로) 함.
  • 음성 회의를 보완하는 멀티미디어 통신회의에 응용함.

마. LD-CELP (G.728)

  • G.728은, 저속의 이동 통신을 위해 16Kbps로 부호화하면서도 G.721과 동등이상의 음질을 얻을 수 있다.
  • LD-CELP (Low Delay - Code Excited Linear Prediction) 기술을 이용한 음성 부호화의 표준이며, 1992년 ITU-T에 의해 권고 됨.
  • 인간의 청각 특성을 고려, 음성신호의 5샘플을 1 프레임으로 하는 10바이트만 전송함으로써 부호화 지연 2ms내에서 높은 음질을 구현함 (벡터 단위처리)

바. CS-ACELP (G.729)

  • Conjugate Structure - Algebraic Code Excited Linear Prediction
  • 8kbps 로 G.721 보다 음질이 좋음.

사. (G.723.1) MP-MLQ (Multi Pulse - Mucti Level Quantization)

  • 6.3 Kbps로 G.721 보다 음질이 좋음.
  • 5.3 Kbps ACELP 방식도 있으나 음질은 떨어짐.

아. 상호 비교

표준

압축방식

속도

MOS

응용

G.711

PCM

64 Kbps

4.1

전화국간 디지털 전송

G.721

ADPCM

32 Kbps

3.85

가정 또는 기업의 CODEC

G.722

SB-ADPCM

64 Kbps

(오디오신호)

멀티미디어 음성회의. AM 방송 품질

G.728

LD-CELP

16 Kbps

3.61

디지털 이동통신, ISDN, FR망 음성용

G.729

CS-ACELP

8 Kbps

3.92

H.323, H.320 영상회의 단말.
이동통신, FR망 음성용

G.723.1

MP-MLQ

6.3 Kbps

3.9

이동통신, H.324 등 영상회의 단말
VOIP 포럼 추천

ACELP

5.3 Kbps

3.65