서울시립대 전전설2 Lab-02 결과리포트 (2020 최신)

목차

1. 실험목적
2. 배경이론 및 사전조사
3. 실험 내용
4. 실험 결과 분석
5. 토의
6. 결론

본문내용

1. 실험목적
Xilinx ISE Design Suite를 이용하여 digital logic을 schematic으로 설계하는 실험이다. ISE가 제공하는 다양한 Logic gate symbol을 사용해 회로를 설계하고 최종적으로 FPGA Device configuration을 통해 동작을 확인하여 설계 능력을 함양한다.

2. 배경이론 및 사전조사
ASIC은 Application Specific IC의 약자로 특정 전자제품에 사용할 목적으로 설계된 비메모리 반도체 칩이다. 앞선 Lab-01에서 디지털 설계에는 두 가지 방법, standard logic IC와 ASIC가 있다고 배웠는데 Lab-01 실험에서는 standard logic IC를 이용했고 본 실험에서는 ASIC 방식을 이용한다. standard logic IC의 큰 단점이 복잡하고 큰 시스템은 제작하기 힘들다는 것이다. 좁은 공간에 회로가 집적된 ASIC을 이용해야 규모가 큰 시스템을 설계할 수 있다.
ASIC 방식에는 대표적으로 Full custom IC(ASIC이라 부르기도 함)와 FPGA가 있다. Full custom IC는 기본적으로 대량생산에 특화된 IC로 단가가 경제적이다. 집적도가 우수하고 고성능이며 회로의 KNOW-HOW에 대한 기밀 유지가 가능하다는 추가적인 장점도 있다. 하지만 개발 기간이 길고 전체적인 개발 비용이 비싸다(한 번에 대량생산). 또한 설계 변경하기가 까다롭다. 이에 반해 FPGA는 설계 수정이 쉽고 제품에 문제가 있을 경우 S/W 업그레이드만으로 해결할 수 있다. FPGA는 개발 기간이 짧아 빠르게 시장에 나올 수 있고 소량생산할 때는 오히려 더 경제적이다. 하지만 칩 한 개당 단가를 따질 경우 비용이 높고 집적도가 떨어져 칩의 면적이 상대적으로 크며 성능이 떨어진다는 단점이 있다.
이번 실험에서 이용할 IC는 미국의 XILINX에서 만든 FPGA이다.

참고자료

· M. Morris Mano, Michael D. Ciletti, 『Digital Design』, Pearson, 2013
· 서울시립대학교 에듀클래스 ‘전자전기컴퓨터설계실험2 (03)’ 강상혁교수님 강의 교안
· Spartan-3 FPGA Family_datasheet (교안 폴더 내 파일)
· “한백HBE-Combo2-SE”, http://www.hanback.kr/insiter.php?design_file=1143.php&search_value=&PB_1446318362=1&article_num=150 (2020년 9월 13일)
· HBE-Combo-II-SE 설명서 (교안 폴더 내 파일)