07' 여름방학 임베디드시스템 실무특강 및 졸업생 AS교육
/ 학술활동 |
2009/02/08 11:59 |
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+ 임베디드 시스템 (한백전자 기술연구소)
- PXA255(Xcale) / Boot Loader (blob) / Device Drivers / GUI (Qt/E, Qutopia)
+ Embedded System
- 정해진 특정 기능을 수행하기 위해 하드웨어와 소프트웨어가 내장된 전자제어 시스템
- 마이크로프로세서 내장되어 있고, 이것을 운영하여 원하는 작업을 수행 및 관리하는 프로그램이 포함된 시스템
- 하드웨어와 소프트웨어가 조합되어 특정한 목적을 수행하는 시스템
- Application-Specific functionality / SmallSize&LightWeight / Real-Time Operation·Dependable
- Extreme Cost Sensitivity / Limited Memory, Lower power for Microprocessor
- Embedded System 응용분야 : 자동차, 우주항공, 군사, 의료장비, 공장자동화등의 산업분야, 휴대전화, 통신분야
+ Embedded Operating System
- Real Time OS (VxWorks / pSOS / VRTX / uC_OSII)
- 일반 임베디드 OS (WindowsCE / 3com Palm / Symbian / Embedded Linux)
- OS 탑재의 필요성 : 시스템 고기능화, 빠른 개발과 유지보수
+ Embedded OS (RTOS) 의 한계성
- 불완전한 기능의 운영체제
- RTOS에는 thread 모델로서 프로그램 수행(메모리 보호못받는 프로그램 수행, 사소한 버그가 전체시스템 다운 유도)
- 특정회사 혹은 기능에 따라 개발
- 소스 프로그램의 비공개
- 초기구입비용이 고가(사용료가 고가로 비경제적)
+ Embedded Linux
- 저성능의 프로세서와 소용랴으이 메모리를 가진 임베디드 시스템용으로 개발된 리눅스
- 임베디드시스템에 내장되는 소프트웨어를 운영하는 기본 핵심기능의 소프트웨어 : 커널
- 다양한 유틸리티와 개발환경 제공
- RTOS(VxWorks, pSOS, QNX, VRTX, nucleus 등)
- 실시간 운영체제가 가지는 한계성
+ Embedded Linux 특성
- 임베디드 리눅스 소스의 공개성 : OS, 어플리케이션
- 안정적이고 검증된 커널로 지속적으로 업그레이드
- 경제성 : Low Cost
- 다양한 개발환경 제공 : 크로스컴파일러, 디버거, GUI(Qt/E, Qutopia 등)
- 리눅스는 단위 모듈로 설계
- 다양한 CPU 수행 : ARM, Xscale, PowerPC, Dragonball
- 많은 장치의 드라이버를 제공 : JTAG, PCMCIA, PDA LCD, i/o, IDE 등
- 다양하고 많은 개발자들이 임베디드 리눅스를 개발 도구로 사용
+ 임베디드 시스템 개발 구조
- 임베디드 소프트웨어 개발 > OS 개발 또는 포팅, 디바이스드라이버 개발 > 하드웨어 개발 > 임베디드 소프트웨어 개발
+ 호스트 PC 기본프로그램
- 크로스컴파일러 툴체인, JTAG, Terminal Emulation, Bootp, tftp, nfs service, Ethernet LAN 환경
+ 타겟보드 기본 프로그램
- 부트로더, 리눅스커널, 파일시스템, 디바이스드라이버, 어플리케이션
+ PXA 255 CPU : Xcale에 대하여
- internal Register : DMA Controller, UART, I2C, I2S, AC97, UDC, ICP, RTC, OS Timer, PWM01, Interrupt Control
- internal Register : GPIO, PWR Management & Reset Control, SSP, MC Cont, Clocks Mng, LCD Cont, MEM Cont
+ 임베디드 시스템(HBE-SM)를 이용한 실습 및 활용 (원광대학교 전기전자및정보공학부 정성태 교수)
- MP3 플레이어 예제(CS4202 칩 내장, AC97 오디오 코덱 지원), Madplay 예제
- Bluetooth 활용
- Qt/E 와 Qtopia
- Qt/E 프로그램 예(signal 과 slot / Qtopia WM 에서 실행하기 / 부모와 자식 위젯)
- 대포 게임 프로그램
+ QuartusII를 이용한 디지털 하드웨어 설계(VHDL)
- VHDL과 FPGA를 이용하여 디지털 스톱워치를 구현(FPGA 개요, VHDL 기초 문법, 쿼터스툴 이용한 합성 및 시뮬레이션)
- VHDL과 FPGA를 이용한 디지털 HW 개발 과정 이해
+ VHDL 기초
- VHDL 장점: 독립적, 표준화, 문서화 용이, 대규모 설계가능, 설계시간 단축 가능
- VHDL 단점: HW 기술을 목적으로 개발, 언어의 복잡성, 합성 도구에 따른 결과 회로의 성능 차이
- VHDL 기초표현 (Comment, Identifier, Literal, Reserved Word)
- VHDL 기본 구성 (Library, Entity, Architecture, Optional)
- VHDL 라이브러리 & 패키지
- VHDL Entity, Port_list, Port Modes, Architecture Syntax, 선언문, 병행 처리문, 순차처리문
- VHDL 개체 (signal, variable, constant)
- std_logic & std_logic_vector
- Signal (정보의 소통을 위한 통로 또는 저장 역할 / 선언 및 초기화 _ 단일신호, 다중신호 / 신호할당)
- Variable & Constant
+ Operator (Logical oper. / Relational oper. / Arithmetic oper.)
- Logical oper. (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR)
- Relational oper. ( <, >, <=, >=, =, /= )
- Arithmetic oper. (+, -, *, /, **, abs, mod, rem)
- Other oper. (shift oper. / sign oper. / Concatenation oper.)
- Process문
- IF 문
- CASE 문
- for-loop 문
- when-else 문
- with-select 문
- component 문
- generate 문
- 설계 표현방식 : Behavioral Modeling / Dataflow Modeling / Structure Modeling
- Coding Guide : D_FF(reg/asynchronous/RisingEdge/reset/enable) , 4:1Mux
- Digital Stop Watch 설계 (HBE-combo를 이용한)
+ 디지털 회로 설계 방법론 (군산대학교 전자정보공학부 정준모 교수)
- 과목소개
- 디지털 시스템의 설계 동향(디지털시스템 장점, 디지털IC 종류, 디지털 시스테 설계 방법, 디지털 시스템 설계 동향)
- PLD, FPGA 의 소개
- MAX+Plus2 설치 [Max+plusII_FPGA 설계용 SW툴, 버전, 설계과정] / [설치방법 _ SW Download, 라이센스 방법]
- 회로 설계 과정(디자인 플로우), 회로 설계 및 컴파일, 시뮬레이션
- HBE-Combo 사용하기, 회로구현
- 가산기 설계(반가산기, 전가산기, 4비트 병렬가산기)
- 버스의 표현(의미, 4비트 병렬 가산기 회로도 입력, 컴파일, 웨이브폼 에디터, 파형 설정 및 실행)
- 감산기 설계(보수, 1의보수 2의보수를 이용한 감산법, 감산기 회로 설계)
- 비교기 설계
- 플립플롭(RS, JK, T, D FF, 상승에지FF회로설계)
- 카운터 회로 설계 (정의, 3비트 비동기 2진 업카운터, 4비트 비동기식 10진 업카운터, 3비트 동기시 2진 업카운터)
- PXA255(Xcale) / Boot Loader (blob) / Device Drivers / GUI (Qt/E, Qutopia)
+ Embedded System
- 정해진 특정 기능을 수행하기 위해 하드웨어와 소프트웨어가 내장된 전자제어 시스템
- 마이크로프로세서 내장되어 있고, 이것을 운영하여 원하는 작업을 수행 및 관리하는 프로그램이 포함된 시스템
- 하드웨어와 소프트웨어가 조합되어 특정한 목적을 수행하는 시스템
- Application-Specific functionality / SmallSize&LightWeight / Real-Time Operation·Dependable
- Extreme Cost Sensitivity / Limited Memory, Lower power for Microprocessor
- Embedded System 응용분야 : 자동차, 우주항공, 군사, 의료장비, 공장자동화등의 산업분야, 휴대전화, 통신분야
+ Embedded Operating System
- Real Time OS (VxWorks / pSOS / VRTX / uC_OSII)
- 일반 임베디드 OS (WindowsCE / 3com Palm / Symbian / Embedded Linux)
- OS 탑재의 필요성 : 시스템 고기능화, 빠른 개발과 유지보수
+ Embedded OS (RTOS) 의 한계성
- 불완전한 기능의 운영체제
- RTOS에는 thread 모델로서 프로그램 수행(메모리 보호못받는 프로그램 수행, 사소한 버그가 전체시스템 다운 유도)
- 특정회사 혹은 기능에 따라 개발
- 소스 프로그램의 비공개
- 초기구입비용이 고가(사용료가 고가로 비경제적)
+ Embedded Linux
- 저성능의 프로세서와 소용랴으이 메모리를 가진 임베디드 시스템용으로 개발된 리눅스
- 임베디드시스템에 내장되는 소프트웨어를 운영하는 기본 핵심기능의 소프트웨어 : 커널
- 다양한 유틸리티와 개발환경 제공
- RTOS(VxWorks, pSOS, QNX, VRTX, nucleus 등)
- 실시간 운영체제가 가지는 한계성
+ Embedded Linux 특성
- 임베디드 리눅스 소스의 공개성 : OS, 어플리케이션
- 안정적이고 검증된 커널로 지속적으로 업그레이드
- 경제성 : Low Cost
- 다양한 개발환경 제공 : 크로스컴파일러, 디버거, GUI(Qt/E, Qutopia 등)
- 리눅스는 단위 모듈로 설계
- 다양한 CPU 수행 : ARM, Xscale, PowerPC, Dragonball
- 많은 장치의 드라이버를 제공 : JTAG, PCMCIA, PDA LCD, i/o, IDE 등
- 다양하고 많은 개발자들이 임베디드 리눅스를 개발 도구로 사용
+ 임베디드 시스템 개발 구조
- 임베디드 소프트웨어 개발 > OS 개발 또는 포팅, 디바이스드라이버 개발 > 하드웨어 개발 > 임베디드 소프트웨어 개발
+ 호스트 PC 기본프로그램
- 크로스컴파일러 툴체인, JTAG, Terminal Emulation, Bootp, tftp, nfs service, Ethernet LAN 환경
+ 타겟보드 기본 프로그램
- 부트로더, 리눅스커널, 파일시스템, 디바이스드라이버, 어플리케이션
+ PXA 255 CPU : Xcale에 대하여
- internal Register : DMA Controller, UART, I2C, I2S, AC97, UDC, ICP, RTC, OS Timer, PWM01, Interrupt Control
- internal Register : GPIO, PWR Management & Reset Control, SSP, MC Cont, Clocks Mng, LCD Cont, MEM Cont
+ 임베디드 시스템(HBE-SM)를 이용한 실습 및 활용 (원광대학교 전기전자및정보공학부 정성태 교수)
- MP3 플레이어 예제(CS4202 칩 내장, AC97 오디오 코덱 지원), Madplay 예제
- Bluetooth 활용
- Qt/E 와 Qtopia
- Qt/E 프로그램 예(signal 과 slot / Qtopia WM 에서 실행하기 / 부모와 자식 위젯)
- 대포 게임 프로그램
+ QuartusII를 이용한 디지털 하드웨어 설계(VHDL)
- VHDL과 FPGA를 이용하여 디지털 스톱워치를 구현(FPGA 개요, VHDL 기초 문법, 쿼터스툴 이용한 합성 및 시뮬레이션)
- VHDL과 FPGA를 이용한 디지털 HW 개발 과정 이해
+ VHDL 기초
- VHDL 장점: 독립적, 표준화, 문서화 용이, 대규모 설계가능, 설계시간 단축 가능
- VHDL 단점: HW 기술을 목적으로 개발, 언어의 복잡성, 합성 도구에 따른 결과 회로의 성능 차이
- VHDL 기초표현 (Comment, Identifier, Literal, Reserved Word)
- VHDL 기본 구성 (Library, Entity, Architecture, Optional)
- VHDL 라이브러리 & 패키지
- VHDL Entity, Port_list, Port Modes, Architecture Syntax, 선언문, 병행 처리문, 순차처리문
- VHDL 개체 (signal, variable, constant)
- std_logic & std_logic_vector
- Signal (정보의 소통을 위한 통로 또는 저장 역할 / 선언 및 초기화 _ 단일신호, 다중신호 / 신호할당)
- Variable & Constant
+ Operator (Logical oper. / Relational oper. / Arithmetic oper.)
- Logical oper. (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR)
- Relational oper. ( <, >, <=, >=, =, /= )
- Arithmetic oper. (+, -, *, /, **, abs, mod, rem)
- Other oper. (shift oper. / sign oper. / Concatenation oper.)
- Process문
- IF 문
- CASE 문
- for-loop 문
- when-else 문
- with-select 문
- component 문
- generate 문
- 설계 표현방식 : Behavioral Modeling / Dataflow Modeling / Structure Modeling
- Coding Guide : D_FF(reg/asynchronous/RisingEdge/reset/enable) , 4:1Mux
- Digital Stop Watch 설계 (HBE-combo를 이용한)
+ 디지털 회로 설계 방법론 (군산대학교 전자정보공학부 정준모 교수)
- 과목소개
- 디지털 시스템의 설계 동향(디지털시스템 장점, 디지털IC 종류, 디지털 시스테 설계 방법, 디지털 시스템 설계 동향)
- PLD, FPGA 의 소개
- MAX+Plus2 설치 [Max+plusII_FPGA 설계용 SW툴, 버전, 설계과정] / [설치방법 _ SW Download, 라이센스 방법]
- 회로 설계 과정(디자인 플로우), 회로 설계 및 컴파일, 시뮬레이션
- HBE-Combo 사용하기, 회로구현
- 가산기 설계(반가산기, 전가산기, 4비트 병렬가산기)
- 버스의 표현(의미, 4비트 병렬 가산기 회로도 입력, 컴파일, 웨이브폼 에디터, 파형 설정 및 실행)
- 감산기 설계(보수, 1의보수 2의보수를 이용한 감산법, 감산기 회로 설계)
- 비교기 설계
- 플립플롭(RS, JK, T, D FF, 상승에지FF회로설계)
- 카운터 회로 설계 (정의, 3비트 비동기 2진 업카운터, 4비트 비동기식 10진 업카운터, 3비트 동기시 2진 업카운터)
