이 블로그는 임베디드 컴퓨터를 이용한 장치(시스템) 개발과 원격제어에 필요한 지식을 공유 하기 위한 블로그 입니다.
실제 개발과 프로그램 예를 위하여 Microchip 사의 ATmega128를 사용한 보드와 Arduino Mega 보드(ATmega2560), Raspberry Pi, Raspberry Pi Pico, WiFi 모듈을 사용 합니다.

embedded-up-basic

Embedded uP Basic
  임베디드 컴퓨터 시스템

  • Embedded Microcomputer System 란?
    • 컴퓨터 시스템의 기본 요소와 각종 장치의 제어와 통신 등에 필요한 IP(Intellectual Property)(Timer, A/D 변환기, D/A 변환기, UART, TWI 등)을 하나의 칩에 내장(Embedded) 하여
    • 최소의 외부 회로만을 연결하여 각종 장치를 제어하기에 적합하도록 구성된 마이크로 컴퓨터 시스템

  • Embedded Microcomputer의 기본 구성과 동작 예(적색 Box는 하나의 칩에 Embedded되는 Embedded Microcomputer를 표시 한다.)
    • 아래 버튼을 이용하여 Embedded Microcomputer의 기본 동작을 Amimation 하여 볼 수 있음.
Microprocessor ROM RAM Input Port Output Port Interface Circuit Interface Circuit Physical Device Physical Device Memory I/O Port Address Bus Data Bus Control Bus Address Do Di OE Address Di Do CP Microprocessor System에서 Data Transfer Operation Read Operation: Memory으로 부터 Microprocessor 내의 Register로 Data를 가져 오는 동작. Write Operation: Microprocessor 내에 있는 Register에 저장된 Data를 Memory로 전달 하는 동작. Input Operation: Input Port로 부터 Microprocessor 내의 Register로 Data를 가져 오는 동작. Output Operation: Microprocessor 내에 있는 Register에 저장된 Data를 Output Port로 전달 하는 동작 Read Operation: Address에서 지정된 번지(Memory)의 내용을 uP의 Rg로 가져 온다. Operation: uP Rg(Data) <- Memory(Data) Operation Sequence: Address -> Memory -> Control Signal(RD) -> Data Bus(Data) -> uP Rg(Data) Write Operation: uP의 Rg 내용을 Address에서 지정된 번지(Memory)에 저장 한다. Operation: Memory(Data) <- uP Rg(Data) Operation Sequence: Rg(Data) -> Address -> Data Bus(Data) -> Control Signal(WR) -> Memory(Data) Input Operation: Address에서 지정된 번지의 Input Port(Rg) 내용(Data)을 uP 내의 Rg(Data)로 가져 온다. Microprocessor 내의 Rg(Data) <- Input Port(Rg(Data)) Operation Sequence: Step 1: Input Port(Rg) <- Input Interface Circuit <- Physical Device Step 2: Address -> Input Port(Data) -> Control Signal(RD) -> Data Bus(Data) -> Rg(Data) (일반적으로 Input Operation은 Step 2 동작을 의미 한다.) Output Operation: uP의 Rg 내용(Data)을 Address에서 지정된 Output Port(Rg)에 저장 한다. Output Port(Rg) <- Microprocessor 내의 Rg(Data) Operation Sequence: Step 1: Address -> uP Rg(Data) -> Data Bus(Data) ->Control Signal(WR) -> Output Port(Data) (일반적으로 Output Operation은 Step 1 동작을 의미 한다.) Step 2: Output Port(Rg) -> Output Interface Circuit -> Physical Device address data control
                 


  • Embedded System의 특징
    • 미리 정해진(제품의) 기능을 효과적으로 수행한다.
      • 이용자가 다른 프로그램을 수행 하지 못한다.
      • I/O Port는 특별한 기능 수행을 위하여 장치에 고정된다.
    • 대부분 Real Time System으로 운용 된다.
    • 소비전력, 메모리 등이 제한된 기능에 최적화 되어 있다.
  • 임베디드 컴퓨터의 응용 분야
    • 가전 제품
      • 세탁기, 카메라, 오디오, 비디오, 운동 기구, 디지털 시계, 장난감 등
    • 통신용 장비
      • 휴대폰, 자동 응답기 등
    • 각종 의료용 장비
    • 산업용 장비
      • 로봇, 교통 제어 등
    • 각종 자동자 부품 및 제어
    • 군사용 장비

  • 교육용 Embedded computer 예

    • 필요한 배경 지식
      • 필수 지식
        • C 언어 프로그래밍 능력
        • Digital Logic Circuit에 대한 이해
      • 기타 도움이 되는 지식
        • 전자회로: Embedded Computer 와 제어 대상 장치( Physical Device) 사이 Interfacing 회로의 이해에 필요함.
        • RTOS( Real-time operating system): 보다 복잡한( 규모가 큰) 장치 개발에 필요.
        • Java 프로그래밍 능력


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