🌑 마이크로프로세서 과목

💫 마이크로프로세서

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Micro-Processor (작은-연산장치)
프로세서(CPU, GPU, … 일반적으로 CPU)의 기능을 한 개 ~ 몇 개 이내의 칩으로 집약한 처리기

메모리와 주변 장치와의 외부 연결을 위한 핀을 가지고 있다.

메모리 : 어드레스 버스, 데이터 버스, …
주변 장치 : 전원 공급, 발진기, …

데이터 버스 크기, 어드레스 버스 크기, 연산 레지스터 크기, 범용 레지스터 수, 클록 스피드 등으로 성능이나 규모가 분류된다.

강의에서는 AVR2560을 다룸
AVR - Alf-Egil Bogen, Vergard Wollen, RISC

💫 범용 입/출력 포트 레지스터 - General Purpose IO Port Register

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레지스터는 바이트 단위, 기능은 비트 단위
AVR MCU 모든 레지스터는 메모리 앱 읽기/쓰기 방식 접근 가능, 일부는 격리 읽기/쓰기 접근 가능

DDR : 데이터 방향 지정 레지스터
→ 각 핀에 대해, 입력(0)으로 쓸지 출력(1)으로 쓸지 설정
→ i.e. DDR == 0x01, 1핀 출력 + 7핀 입력

PORT : 출력 용으로 설정된 핀에 대해, 데이터를 쓰는/입력하는 레지스터
PIN : 입력 용으로 설정된 핀에 대해, 데이터를 읽는/출력하는 레지스터

• 입/출력 레지스터
  • A ~ L 11개 (I 제외)
  • PIN 수 : 11 * 8 = 88
  • 각각 DDRA, PORTA, PINA 명칭
    • <avr/io.h> 에 정의
• 연산
  • PORTF = 0xff : 모두 출력으로 설정

  • PORTF = PORTF

    0x01 : 첫 핀만 출력으로 설정, 나머지 기존 그대로

  • PORTF = PROTF & 0xfe : 첫 핀만 입력으로 설정, 나머지 기존 그대로
  • v = PINF & 0x01 : 맨 첫 핀의 입력값만 필터링

💫 특수 기능 레지스터 - SFR - Special Function Register

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범용 레지스터, 범용 입/출력 레지스터 → 데이터 보관/전달
특수 기능 레지스터 → 설정 : MCU 주요 장치들의 동작 방식, 주요 부우의 구성 요소 형태 조정

마찬가지로, 레지스터는 바이트 단위, 기능은 비트 단위
마찬가지로, AVR MCU 모든 레지스터는 메모리 앱 읽기/쓰기 방식 접근 가능, 일부는 격리 읽기/쓰기 접근 가능

USART - Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver & transmitter
UDRn : USART Data Register

💫 2차시

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7372800

범용 입출력 포트

#include <avr/io.h>
에 메모리 맵 대응이 되어잇다

Like
→ #define PORTE #(unsigned char)0x180

레지스터 3개
PORTL 이 중심?

PORTL 출력
PINL 입력

DDRL = RORTL을 제어하기 위한 주소?
데이터를 입력할지 출력할지 여부 결정
Direction Register

DDRL = 0xff // 1 출력
DDRL = 0x00 // 0 입력

GPIU?

@ 25p

💫 3차시

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🫧 USART

Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter
Synchronous 보다 주로 Asynchronous를 씀

🫧 UDRn

USART Data register of the nth device

하나의 8비트 레지스터를 I/O용으로 공유
UDR0 = x;
x = UDR0;
I/O 동작에 따라 내부적으로 분리하여 인식
I/O 동작을 위해서는 장치(디바이스) 초기화가 필요

상대방에서 보내온 데이터가 저장되었다가 읽은 순간 소멸
보낼 데이터를 쓰는 순간 전송이 시작됨

🫧 UBRRnL, UBRRnH

USART Baud Rate Registers of the nth device
16비트 통신 속도 bps bit per second 조정

UBRRnL Low바이트
UBRRnH High바이트

UCSRnA
USART Control and Status Register A of the nth device
Bit 1 : U2Xn(Double the Transmission Speed of the nth device)
설정된 통신 속도의 2배 송수신 여부

UCSRnB
USART Control and Status Register B of the nth device
Bit 3 : TXENn(Transmitter Enable of the nth device)
송신 기능 활성화 여부

🫧 비트 연산 매크로 (bit on/off)

sbi(byte b, int n) : Set Bit
8비트 변수 레지스터 b의 n번 비트를 1로 변경 (on)
I.E. sbi(UCSR0A, U2X0) : UCSR0A 레지스터의 U2XN(==1)번 비트를 1로 변경

cbi(byte b, int n) : Clear Bit
8비트 변수 레지스터 b의 n번 비트를 0으로 변경 (off)
I.E. cbi(UCSR0B, TXEN0) : UCSR0B 레지스터의 TXEN0(==3)번 비트를 0으로 변경

@ 비트 번호는 avr/io.h 에 다 정의되어 있음

#include <avr/io.h>
#include <compat/deprecated.h>

void uart_init()
{
	// 115.2Kbps
	UBRR0H = 0x00;
	UBRR0L = 0x07;

	// 통신 속도 2배
	sbi(UCSR0A, U2X0);

	// TX enable (Transmitter Enable, 송신 기능 활성화)
	sbi(UCSR0B, TXEN0);
}

void uart_putchar(char ch)
{
	if (ch == '\n')
		uart_putchar('\r');

	UDR0 = ch;
}

USART, 시리얼통신

@ 제어문자

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함수 선언(연결)은 헤더 파일을 이용함.
소스 코드는 가급적 기능(함수) 단위로 작게 나누고, 파일명에 기능의 의미를 부여함.
독립된 파일간의 함수 호출 시 함수 선언에 유의해야 함.

임베디드 프로그램의 실행은 어떤 경우에도 어플리케이션의 범위를 벗어나서는 안됨.

int main()
{
	while(1) ; // must not return
	return 0;
}

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@ U 중간고사 출제 : 상수선파에 대해 설명하고, 그 해결방법을 적으시오.
@ U 중간고사 출제 : ‘DDRA, PORTA ~’ 코드를 보고 아는대로 적으시오.
@ U 중간고사 출제 : ‘uart_init’ 코드를 보고 아는대로 적으시오.
@ U 중간고사 출제 : 코드 빈칸을 완성하시오, 프로그램을 완성하시오, Strtok

@ U 기말고사 예상 : 동적 웹 페이지 Dynamic Web Page, 이미 만들어진 텍스트 파일이 아니라, .exe 형태의 실행 파일을 실행시켜 그 결과를 받아 넘겨주는 경우

@ U 기말고사 예상 : IIS 등의 웹 서버는 요청된 URL이 지시하는 실행 파일을 실행시켜, 그 출력 결과를 브라우저에게 전달함.
@ U 기말고사 예상 : 따라서, 웹 서버와 실행 프로그램은 IPC (Inter-Process Communication) 수단을 사용하여 정보를 주고 받아야 함.
@ U 기말고사 예상 : 웹 서버와 실행 프로그램 사이의 IPC 수단은 공통적으로 정의되어야만 웹 환경에서 표준으로 사용될 수 있음 -> CGI (Commong Gateway Interface)
@ U 기말고사 예상 : 입력 IPC 수단으로 표준 입력(stdin)과 환경 변수 등 두 가지를 사용
@ U 기말고사 예상 : 출력 IPC 수단으로 표준 출력(stout)을 사용함 (printf())

@ U 기말고사 예상 : GET 쿼리는 CGI에서 ‘QUERY_STRING’ 환경변수로 접근 가능, Windows는 getEnv함수로 환경 변수 접근 가능
@ U 기말고사 예상 : C, ‘\33’ 같이 백슬래시 붙이면 8진수, ‘\33’은 ASCII로 ESC