마이크로프로세서응용 Lab 8 실험 레포트

본 내용은 " 마이크로프로세서응용 Lab 8 레포트 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2025.08.07

문서 내 토픽

• 1. USART 통신

  USART1 포트를 이용한 직렬 통신 구현. 인터럽트 서비스 루틴(ISR)을 통해 수신 데이터를 처리하고 에코 기능을 수행. 송신 함수 TXChar()와 문자열 송신 함수 PutChar()를 구현하여 시리얼 포트로 데이터 전송. Baud rate 설정 및 송수신 인터럽트 허용으로 효율적인 통신 관리 가능.

• 2. Timer 오버플로우 인터럽트

  Timer1을 이용한 주기적 인터럽트 발생 구현. 프리스케일러 1024로 설정하여 타이밍 제어. 오버플로우 발생 시 TCNT1 값을 초기값으로 재설정하고 PD4 포트를 토글하여 LED 깜빡임 구현. 타이머 오버플로우 플래그 확인 및 클리어 함수로 정확한 시간 간격 관리.

• 3. ADC(아날로그-디지털 변환)

  ADC를 이용한 아날로그 신호 디지털 변환. AVCC를 기준전압으로 설정하고 ADC4 채널 선택. 프리스케일러 128로 설정하여 변환 정확도 확보. 1초 간격으로 ADC 값을 읽어 시리얼로 출력. 가변저항 입력에 따라 실시간으로 변하는 ADC 값 확인. 디버깅 상태에서 ADC 변환 클럭 타이밍 어긋남으로 인한 오차 발생 분석.

• 4. 마이크로컨트롤러 인터럽트 처리

  AVR 마이크로컨트롤러의 인터럽트 기반 프로그래밍. cli()로 전역 인터럽트 비활성화 후 초기화, sei()로 인터럽트 허용. USART1 수신 인터럽트, Timer1 오버플로우 인터럽트 등 다양한 인터럽트 서비스 루틴 구현. 인터럽트를 활용한 효율적인 주변 장치 관리 및 실시간 데이터 처리.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. USART 통신

  USART 통신은 마이크로컨트롤러와 외부 장치 간의 직렬 통신을 구현하는 핵심 기술입니다. 비동기 방식으로 작동하여 클록 신호 없이도 데이터 전송이 가능하며, 보드 레이트 설정을 통해 통신 속도를 조절할 수 있습니다. 실제 임베디드 시스템에서 디버깅, 센서 데이터 수집, 외부 모듈과의 통신 등 다양한 용도로 활용됩니다. 구현 시 송수신 버퍼 관리와 오류 처리가 중요하며, 인터럽트 기반 처리로 효율성을 높일 수 있습니다. 현대 마이크로컨트롤러 대부분이 USART를 지원하므로 학습 가치가 높습니다.

• 2. Timer 오버플로우 인터럽트

  Timer 오버플로우 인터럽트는 정확한 시간 측정과 주기적 작업 실행을 가능하게 하는 중요한 기능입니다. 카운터가 최댓값에 도달하여 0으로 리셋될 때 발생하는 인터럽트로, 정밀한 타이밍 제어가 필요한 응용에 필수적입니다. PWM 신호 생성, 주기적 센서 샘플링, 시간 기반 이벤트 처리 등에 활용됩니다. 프리스케일러 설정으로 인터럽트 발생 주기를 조절할 수 있어 유연성이 높습니다. 다만 인터럽트 서비스 루틴의 실행 시간을 최소화해야 시스템 안정성을 보장할 수 있습니다.

• 3. ADC(아날로그-디지털 변환)

  ADC는 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하여 마이크로컨트롤러가 실제 세계의 물리량을 인식하도록 합니다. 온도, 습도, 조도 등 다양한 센서로부터 데이터를 수집할 때 필수적입니다. 해상도, 샘플링 속도, 변환 시간 등의 파라미터가 성능에 영향을 미치므로 신중한 설정이 필요합니다. 인터럽트 기반 또는 폴링 방식으로 구현할 수 있으며, 노이즈 제거를 위한 필터링 기법도 중요합니다. 정확한 측정을 위해 기준 전압 설정과 캘리브레이션이 필수적입니다.

• 4. 마이크로컨트롤러 인터럽트 처리

  인터럽트 처리는 마이크로컨트롤러의 반응성과 효율성을 결정하는 핵심 메커니즘입니다. 외부 이벤트나 내부 조건 변화에 즉각 대응하여 실시간 시스템 구현을 가능하게 합니다. 우선순위 설정, 인터럽트 마스킹, 중첩 인터럽트 관리 등 복잡한 개념들이 있지만, 올바르게 구현하면 시스템 성능을 크게 향상시킵니다. 인터럽트 서비스 루틴은 짧고 효율적이어야 하며, 공유 자원 접근 시 동기화 문제를 고려해야 합니다. 적절한 인터럽트 처리는 안정적이고 반응성 높은 임베디드 시스템 개발의 기초입니다.