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8비트 MCU AVR128DA64 정복

윤덕용 저

옴사(OHM사) 2022.03.25.

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책소개

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제1장 AVR128DA64의 구조와 기능

1.1 마이크로컨트롤러란 무엇인가 11
1. 마이크로프로세서란 무엇인가? 11
2. 마이크로컨트롤러란 무엇인가? 15
[휴게실] “마이컴”이라는 기술용어는 없다 17
3. 마이크로컨트롤러를 공부하기 위한 기초 지식 19
[휴게실] 마이크로프로세서 및 컴퓨터에서의 워드 24

1.2 AVR128DA64의 특징과 기본 구조 32
1. AVR 마이크로컨트롤러의 탄생 및 특징 32
2. AVR 마이크로컨트롤러의 종류 33
3. AVR128DA64의 특징 42
4. AVR128DA64의 외부 구조 44
5. AVR128DA64의 내부 구조 49
6. AVR128DA64의 어셈블리 명령 세트 57

1.3 AVR128DA64의 메모리 구조 64
1. AVR128DA64의 메모리 맵 64
2. 플래시 메모리 67
3. SRAM 71
4. EEPROM 71
5. SIGROW 72
6. USERROW 74
7. FUSE 74
8. LOCK 78
9. I/O 메모리 영역 79
10. 불휘발성 메모리 제어기(NVMCTRL) 84

1.4 AVR128DA64의 시스템 제어 기능 88
1. 리셋 제어기(RSTCTRL) 88
2. 클록 제어기(CLKCTRL) 92
3. 슬립 제어기(SLPCTRL) 101
4. 인터럽트 제어기(CPUINT) 105
5. 정전 검출기(BOD) 115
6. 워치독 타이머(WDT) 119
7. 기준전압 발생기(VREF) 123
[휴게실] ATmega128A와 AVR128DA64의 비교 125

제2장 AVR128DA64의 내장 I/O 기능

2.1 이벤트 시스템(EVSYS) 129
1. 이벤트 시스템의 동작 129
2. 이벤트 시스템의 I/O 제어 레지스터 134

2.2 병렬 I/O 포트(PORTx) 136
1. 병렬 I/O 포트의 구조 및 특징 136
2. 병렬 I/O 포트의 기능 요약 138
3. 병렬 I/O 포트의 I/O 제어 레지스터 140
4. 가상 포트의 I/O 제어 레지스터 144
5. 포트 멀티플렉서의 I/O 제어 레지스터 146

2.3 A/D 컨버터(ADC0) 151
1. A/D 컨버터의 동작 151
2. A/D 컨버터의 I/O 제어 레지스터 163

2.4 D/A 컨버터(DAC0) 169
1. D/A 컨버터의 동작 169
2. D/A 컨버터의 I/O 제어 레지스터 170

2.5 아날로그 비교기(ACn) 172
1. 아날로그 비교기의 동작 172
2. 아날로그 비교기의 I/O 제어 레지스터 175

2.6 영전압 검출기(ZCDn) 179
1. 영전압 검출기의 동작 179
2. 영전압 검출기의 I/O 제어 레지스터 184

2.7 16비트 A형 타이머/카운터(TCAn) 186
1. A형 타이머/카운터의 동작 187
2. TCAn의 I/O 제어 레지스터 - 일반 모드 201
3. TCAn의 I/O 제어 레지스터 - 분할 모드 208

2.8 16비트 B형 타이머/카운터(TCBn) 214
1. B형 타이머/카운터의 동작 214
2. TCBn의 I/O 제어 레지스터 224

2.9 12비트 D형 타이머/카운터(TCD0) 229
1. D형 타이머/카운터의 동작 229
2. TCD0의 I/O 제어 레지스터 247

2.10 실시간 카운터(RTC) 257
1. 실시간 카운터의 동작 257
2. 실시간 카운터의 I/O 제어 레지스터 261

2.11 USART 직렬통신 포트(USARTn) 266
1. USART 직렬통신 포트의 구조 및 특징 266
2. 비동기 통신 모드의 동작 268
3. 동기 통신 모드의 동작 280
4. USART 직렬통신 포트의 I/O 제어 레지스터 283
[휴게실] ASCII 코드 289

2.12 SPI 직렬통신 포트(SPIn) 291
1. SPI 직렬통신 포트의 동작 291
2. SPI 직렬통신 포트의 I/O 제어 레지스터 300
2.13 TWI 직렬통신 포트(TWIn) 303
1. TWI 직렬통신 포트의 동작 303
2. TWI 직렬통신 포트의 I/O 제어 레지스터 318

2.14 사용자 맞춤형 로직(CCL) 324
1. CCL의 동작 324
2. CCL의 I/O 제어 레지스터 331
3. CCL의 실제 사용 예 336

2.15 터치 제어기(PTC) 340
1. PTC에 대하여 340

제3장 OK-128DA 키트 및 개발 툴

3.1 OK-128DA 키트의 구조와 기능 345
1. OK-128DA 키트의 개요 및 사양 345
2. OK-128DA 키트의 하드웨어 구조 347
3. TFT-32A 보드의 하드웨어 구조 355
4. OK-128DA 키트의 조립 및 테스트 361
[휴게실] 전자 제품의 회로도와 PCB에서 유의할 사항 366
5. RS-232C 직렬통신 케이블의 제작 367

3.2 AVR128DA64의 개발 툴 369
1. 하드웨어 및 소프트웨어 개발 툴 369
2. Atmel-ICE 에뮬레이터 373
3. MPLAB PICkit 4 에뮬레이터 377
4. MPLAB Snap 에뮬레이터 378
[휴게실] 에뮬레이터를 사용할 때 유의할 사항 380
5. Microchip Studio와 예제 파일의 설치 381
6. Microchip Studio의 환경 설정 및 사용 방법 386

3.3 WinAVR C컴파일러의 기능 요약 401
1. WinAVR의 개요 401
2. WinAVR의 주요 기능 요약 403
[휴게실] AVR C언어에서 변수를 사용할 때의 유용한 팁 414
3. 기본적인 헤더파일 및 라이브러리 함수의 요약 415
[휴게실] 인텔 HEX 파일의 형식 450

제4장 C언어 프로그래밍 기술

4.1 Microchip Studio를 사용한 C언어 프로그래밍 453
4.2 기본적인 C언어 프로그래밍 기법 482
4.3 텍스트형 LCD 모듈 응용 프로그램 497
[휴게실] 텍스트형 LCD 모듈과 그래픽형 LCD 모듈의 차이점 514
4.4 키 입력 및 인터럽트 처리 프로그램 531
4.5 TFT-LCD 모듈 영문 ASCII 출력 프로그램 550
4.6 TFT-LCD 모듈 한글 출력 프로그램 612
4.7 TFT-LCD 모듈 그래픽 출력 프로그램 653
4.8 TFT-LCD 모듈 터치 스크린 입력 프로그램 669
4.9 AVR128DA64의 다양한 활용 프로그램 696
4.10 타이머 인터럽트 응용 프로그램 714
4.11 타이머의 다양한 응용 프로그램 732
4.12 A/D 컨버터 응용 프로그램 749
4.13 아날로그 비교기 응용 프로그램 779
4.14 D/A 컨버터 응용 프로그램 787
4.15 RS-232C 및 RS-485 직렬통신 프로그램 800
4.16 DS3234 RTC를 이용한 시계 프로그램 825
4.17 이벤트 시스템 응용 프로그램 863
4.18 CCL 응용 프로그램 868
4.19 PTC를 사용한 터치 패드 입력 프로그램 882
4.20 TFT-LCD를 이용한 게임 프로그램 885
[휴게실] 저자 후기 910

참고 문헌 및 저자 소개 912

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저자 소개 1

저윤덕용

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서울대학교 전기공학과, 서울대학교 대학원 전기공학과(공학석사), 단국대학교 대학원 전기공학과(공학박사)를 졸업하였다. 삼성전자(주) 종합연구소 (1982. 12.～1984. 5.), 한독(주) 컴퓨터기술연구소 (1984. 6. ～1985. 2.), 국립 천안공업대학 전자계산기과/제어계측과 교수(1985. 3. ～2006. 2.)로 활동하였고, 현재는 국립 공주대학교 공과대학 전기전자제어공학부 교수(2005. 3. ～현재) 로 근무하고 있다.

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품목정보

발행일: 2022년 03월 25일

쪽수, 무게, 크기: 920쪽 | 190*260*40mm

ISBN13: 9788971018361

출판사 리뷰

머리말

1984년에 설립된 미국의 Atmel사가 1997년에 처음 발표한 AVR 마이크로컨트롤러는 그 탁월한 성능 및 기능과 우수한 사용자 편의성 때문에 출시하자마자 손쉽게 8비트 마이크로컨트롤러 시장을 장악하였다. 특히 여러 가지의 AVR 모델 중에서 2001년에 발표된 ATmega128과 2008년에 발표된 ATmega128A는 한 시대의 마이크로컨트롤러를 대표할 정도로 큰 인기를 얻었다. 그러나, 승승장구할 줄 알았던 Atmel은 2016년에 경쟁사인 Microchip Technology사에게 인수합병되었다. Microchip Technology사는 Atmel사를 인수합병하고 나서 즉시 새로운 AVR 패밀리 제품을 출시하여 독자성을 강화하면서 우리가 우려하였던 것처럼 기존의 Atmel에서 보유하고 있던 AVR 제품은 모두 단종시키려는 듯한 의도를 숨기지 않고 있다.

이처럼 Microchip Technology에서 독자적으로 새로 출시한 AVR 제품은 몇 가지의 ATtiny 패밀리와 ATmega 패밀리 제품도 있지만, 핵심 제품은 AVR-DA 패밀리와 AVR-DB 패밀리 모델이라고 볼 수 있다. AVR-DA 및 AVR-DB 패밀리는 기본적으로 종전의 ATmega 패밀리를 더욱 고성능으로 개선한 것이지만, CPU 코어의 구조에도 적지 않은 변화가 있고 거의 모든 주변장치가 달라져서 완전히 새로운 AVR 제품이 되었다. 일부 주변장치에는 Microchip Technology사 고유의 PIC 시리즈 마이크로컨트롤러에서 사용하던 것과 유사한 기능을 가지고 있다. 이를 통하여 우리는 Microchip Technology사가 기존 Atmel사의 흔적을 철저하게 지우고 완전히 새로운 AVR 제품 라인업(line-up)을 갖추려는 의도를 가지고 있다는 것을 충분히 엿볼 수 있다. 소프트웨어 개발툴은 기존의 Microchip Studio 7을 계속 사용할 수도 있고 새롭게 MPLAB XC8을 사용할 수도 있다. 하드웨어 개발툴은 이제 AVR-ISP 방식의 다운로드 케이블을 더 이상 지원하지 않으며, UPDI 인터페이스를 지원하는 Atmel-ICE나 MPLAB PICkit 4 또는 MPLAB Snap 에뮬레이터를 사용한다.

저자는 그동안 여러 권의 Atmel사 AVR 마이크로컨트롤러에 관한 서적을 집필하였는데, 이 책에서는 Microchip Technology사가 Atmel을 인수합병한 이후에 새로 출시한 AVR128DA64 마이크로컨트롤러를 다루고자 한다. 여기서는 이 마이크로컨트롤러의 새로운 구조와 기능에 대하여 자세하게 공부하고, OK-128DA 키트를 사용하여 Microchip Studio 7에 맞춘 C언어로 사용자 프로그램을 작성하는 기술을 익히며, 하드웨어 개발 툴은 종래의 Atmel-ICE를 기본으로 사용하지만 MPLAB PICkit 4 또는 좀더 가격이 저렴한 MPLAB Snap도 사용할 수도 있도록 컨넥터를 설치하였다.

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