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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
조병우 (한경대학교 정보제어공학과) 김남영 (한경대학교 정보제어공학과) 유윤섭 (한경대학교 전기전자제어공학과)
저널정보
한국실천공학교육학회 실천공학교육논문지 실천공학교육논문지 제8권 제2호
발행연도
2016.1
수록면
111 - 120 (10page)

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여러 가지 센서를 이용한 IOT(Internet Of Thing) 시스템의 FPGA 설계용 교육장비를 소개한다. 센서들은 다양한 출력 방식을 가지고 있어서 출력 방식에 따른 센서 인터페이스 컨트롤러를 FPGA 상에서 설계가 필요하다. 본 장비는 아날로그 출력인 경우에 FPGA(Field Programmable Gate Array)내에 있는 ADC(Analog-to-Digital Converter) 방식과 디지털 출력인 경우에 $I^2C$(Inter-Integrated Circuit), SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신방식 및 GPIO(General-Purpose Input/Output)를 통해 사용한 방식에 따른 여러 가지 센서 인터페이스 컨트롤러의 설계가 가능하다. 이미지 센서를 이용해서 영상 처리 하드웨어 설계가 가능하고 더불어 영상 및 영상처리 결과를 모니터에 출력하는 VGA(Video Graphics Array) 컨트롤러 설계도 가능하다. 본 장비는 유,무선 네트워크에 통신이 가능한 IOT 시스템을 위해서 한 칩에 디지털 하드웨어와 Linux System을 결합한SOC(System on Chip) 설계가 가능하다. 이 장비를 이용해서 "이미지센서 기반의 하드웨어 설계와 가속도센서 기반의 하드웨어 설계"의 사례를 소개하고 그 설계를 기반으로 "FPGA를 이용한 디지털시스템 설계" 교과목의 교육 가능한 사례를 소개한다. 학생들에 의해서 새롭게 설계한 하드웨어를 본 FPGA를 이용해서 하드웨어 장비에 적용시키는 능력을 배양할 수 있고, 또한 개념설계, 부분설계, 상세설계를 통해서 FPGA 기반 하드웨어의 창의적 종합설계 능력을 키울 수 있다.
#Education equipment #Engineering design #Field Programmable Gate Array #FPGA) #Sensor #IOT

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L. Atzori / 2010 / The internet of things: A survey / Computer Networks 54(15):2787~2805 google schola Gartner Report google schola S. Brown / 1996 / FPGA and CPLD architectures: A tutorial / IEEE Design & Test of Computers 13(2):42~57 google schola A. P. Johnson / 2015 / A PUF-enabled secure architecture for FPGA-based IoT applications / IEEE Transactions on Multi-Scale Computing Systems 1(2):110~122 google schola Q. Chi / 2014 / A reconfigurable smart sensor interface for industrial WSN in IoT environment / IEEE Transactions on Industrial Informatics 10(2):1417~1425 google schola

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