[시스템 IC] 팀 프로젝트 - 저전력 칩 설계

1. 프로젝트

DE1-SoC를 이용한 저전력 칩 설계

 

2. 프로젝트 개요

1. 사용 보드 : DE1-SoC

2. 사용 툴 : Quartus Prime (18.1)

3. 사용 언어 : Verilog HDL

 

3. 칩 스펙

1. Lock Mode

    - 조작이 없으면 20초 후에 7-Segment를 꺼준다 : 화면 자동 잠금 기능

    - Counter로 구현

2. Bright Mode

    - 배터리가 30% 기점으로 하여 LED 점등 조절 : 화면 밝기 조절 기능

    - Mux 사용

3. Color Mode

    - 배터리 퍼센트에 따라 (0~30%, 31~79%, 80~100%) 표시되는 배터리 색깔을 다르게 한다. 7-seg에 r,b,g 글씨로 표현한다.

      배터리 현재 상태를 알려주는 기능

4. Save Mode

    - 배터리 퍼센트가 80% 이상인 경우, 충전 되는 속도를 늦춘다 : 낮은 주파수를 이용해 배터리의 효율적 사용 기능

 

4. 초기 예상 회로도

 

초기 예상 회로도

 

5. 프로젝트 진행 순서

1. 스펙 설정 (조별 회의를 통해서)

2. 필요한 Input / Output 구성

3. 논리회로, Truth table, Block도를 통해 Top module과 세부 module Block diagram 작성

4. Verilog 코드 작성

5. Test bench를 통한 Simulation 검증

6. 보드를 사용해 구현이 되는지 검증

 

6. 프로젝트 결과

1) 프로젝트 회로도

프로젝트 진행에 따른 회로도 변화

 

2) 전체 Block Diagram Netlist Viewer

Netlist Viewer

 

3) Netlist Viewer

Netlist Viewer

 

7. 느낀 점

SoC 설계의 전반적인 과정을 이번 프로젝트를 통해서 알 수 있게 됐다. 무엇보다 simulation의 중요성을 알게 되었던 것이, 보통 설계한 코드를 바로 보드에 얹어 작동여부를 확인하는 경우가 많았다. 그렇게 되면 구현이 올바르게 되지 않을 경우 어디 부분에서 문제가 되는지 정확히 모르는데, simulation을 통해 올바르게 검증이 되고 이를 보드에 구현하면 훨씬 더 높은 확률로 성공할 수 있고 코드 수정 또한 매우 편하다는 것을 느꼈다. 향후 디지털 회로 설계 분야로 진출하는 데에 큰 성장을 할 수 있었던 프로젝트였다