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디지털 시스템 제어공학

"디지털 시스템 제어공학"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2024.05.09 최종저작일 2022.05
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디지털 시스템 제어공학
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    소개

    "디지털 시스템 제어공학"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. AVR의 정의
    ①. AVR제품 종류

    2. ATmega128정의
    ①. ATmega128의 특징
    ②. ATmega128 내부구조

    3. 핀 기능

    4. 입, 출력 명령어

    본문내용

    AVR이란?
    ATMEL사가 개발한 AVR은 현재 8비트 AVR과 32비트 AVR을 제공하고 있는 마이크로 컨트롤러이다. AVR의 다양한 명령과 쉬운 구조를 띄고 있어 마이크로 컨트로로러 이해하는데 쉽게 접근할 수 있으며, 가격이 저렴하고 응용하기 쉬워 산업시장에서도 많이 사용되어 지고 있다.
    AVR은 1개의 클록 사이클에 1개의 명령을 처리 할 수 있으며, 1.8V에서 5.5V까지 어느 전압이든 동작 시킬 수 있다. 또한 picoPower 기술이 적용된 제품의 경우 저 전력 설계가 가능하고, 32개의 범용 레지스터와 RISC 구조의 디자인은 C언어에 적합하여 제품을 빠르게 개발하는데 도움이 된다. 재부에 플래시 메모리를 제공함으로서 새로 개발되는 제품의 크기를 줄일 수 있고, 제품의 크기가 줄면서 원가 절감에도 도움이 된다. 또한 6핀 또는 10핀 인터페이스로 제공되는 ISP(In-System Programming)기능이나 JTAG 기능은 쉽게 제품을 개발하는데 도움이 된다.
    AVR의 제품 종류
    AVR의 제품은 여러 스팩으로 다양하게 출시되고 있습니다. 크게 용량과 기능으로 나누면 4개의 제품군은로 나눌 수 있는데, 그 아래 파생모델이 수종류도 분류됩니다.
    1)tiny AVR: 최대 8Kbytes의 플래시 프로그램 메모리와 512 Kbytes의 SRAM과 EEPROM데이터 메모리를 가진 범용 마이크로컨트롤러 계열입니다.
    2)mega AVR: 곱셈기가 내장된 최대 256 Kbytes의 플레시 메모리와 4 Kbytes의 EEPROM메모리 그리고 8 Kbytes의 SRAM을 가진 고성능 마이크로컨트롤러 계열입니다.

    참고자료

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    • 1. AVR의 정의
      AVR(Atmel AVR)은 Atmel 社에서 개발한 8비트 RISC 마이크로컨트롤러 제품군입니다. AVR은 저전력 소비, 고성능, 그리고 다양한 주변장치 인터페이스를 제공하는 특징을 가지고 있습니다. AVR 마이크로컨트롤러는 임베디드 시스템 분야에서 널리 사용되고 있으며, 특히 전자기기, 산업 자동화, 로봇 등의 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. AVR은 간단한 구조와 강력한 기능을 가지고 있어 초보자부터 전문가까지 다양한 사용자들에게 인기 있는 마이크로컨트롤러 제품군입니다.
    • 2. AVR 제품 종류
      AVR 마이크로컨트롤러는 다양한 제품 라인업을 가지고 있습니다. 대표적인 AVR 제품군으로는 Tiny, Mega, Xmega 시리즈가 있습니다. Tiny 시리즈는 저가형 8비트 마이크로컨트롤러로 저전력 및 소형 패키지 특징을 가지고 있습니다. Mega 시리즈는 가장 널리 사용되는 AVR 제품군으로 다양한 주변장치 인터페이스와 메모리 용량을 제공합니다. Xmega 시리즈는 고성능 32비트 마이크로컨트롤러로 고속 ADC, 고급 타이머, 통신 인터페이스 등의 기능을 제공합니다. 이처럼 AVR 제품군은 용도와 성능에 따라 다양한 제품 라인업을 가지고 있어 사용자의 요구사항에 맞는 제품을 선택할 수 있습니다.
    • 3. ATmega128 정의
      ATmega128은 Atmel사의 Mega 시리즈 AVR 마이크로컨트롤러 중 하나입니다. ATmega128은 8비트 RISC 아키텍처를 기반으로 하며, 128KB의 플래시 메모리, 4KB의 SRAM, 4KB의 EEPROM을 내장하고 있습니다. 또한 JTAG 인터페이스, 8채널 10비트 ADC, 4개의 타이머/카운터, 2개의 USART, SPI, I2C 등의 다양한 주변장치 인터페이스를 제공합니다. ATmega128은 임베디드 시스템, 산업 자동화, 로봇 제어 등 다양한 응용 분야에서 널리 사용되는 강력한 마이크로컨트롤러입니다.
    • 4. ATmega128의 특징
      ATmega128은 다음과 같은 주요 특징을 가지고 있습니다. 첫째, 8비트 RISC 아키텍처를 기반으로 하여 고성능과 저전력 소비 특성을 가지고 있습니다. 둘째, 128KB의 플래시 메모리, 4KB의 SRAM, 4KB의 EEPROM을 내장하고 있어 다양한 응용 프로그램을 구현할 수 있습니다. 셋째, 8채널 10비트 ADC, 4개의 타이머/카운터, 2개의 USART, SPI, I2C 등의 다양한 주변장치 인터페이스를 제공하여 다양한 센서와 액추에이터를 연결할 수 있습니다. 넷째, JTAG 인터페이스를 통해 온라인 디버깅이 가능하여 개발 및 디버깅 작업을 효율적으로 수행할 수 있습니다. 이러한 특징들로 인해 ATmega128은 임베디드 시스템 분야에서 널리 사용되는 강력한 마이크로컨트롤러입니다.
    • 5. ATmega128 내부구조
      ATmega128의 내부 구조는 다음과 같습니다. 첫째, 8비트 RISC 프로세서 코어를 중심으로 구성되어 있습니다. 둘째, 128KB의 플래시 메모리, 4KB의 SRAM, 4KB의 EEPROM이 내장되어 있습니다. 셋째, 8채널 10비트 ADC, 4개의 타이머/카운터, 2개의 USART, SPI, I2C 등의 다양한 주변장치 인터페이스가 포함되어 있습니다. 넷째, 인터럽트 컨트롤러, 워치독 타이머, 전원 관리 회로 등의 시스템 주변장치가 포함되어 있습니다. 이러한 내부 구조를 통해 ATmega128은 고성능, 저전력, 다기능 마이크로컨트롤러로 활용될 수 있습니다. 특히 다양한 주변장치 인터페이스를 통해 다양한 센서와 액추에이터를 연결할 수 있어 임베디드 시스템 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
    • 6. ATmega128 핀 기능 및 입출력 명령어
      ATmega128은 100핀 TQFP 패키지를 가지고 있으며, 다음과 같은 핀 기능을 제공합니다. 첫째, 포트 A, B, C, D, E, F, G 등 7개의 I/O 포트를 제공하여 다양한 입출력 기능을 구현할 수 있습니다. 둘째, 8채널 10비트 ADC 입력 핀, 4개의 타이머/카운터 핀, 2개의 USART 핀, SPI 핀, I2C 핀 등의 주변장치 인터페이스 핀을 제공합니다. 셋째, 리셋, 클록, 전원 등의 시스템 핀도 포함되어 있습니다. ATmega128의 입출력 제어를 위해서는 LDI, OUT, IN, SBI, CBI 등의 명령어를 사용할 수 있습니다. 이를 통해 포트 단위 또는 비트 단위로 입출력을 제어할 수 있습니다. 이러한 다양한 핀 기능과 입출력 명령어를 통해 ATmega128은 임베디드 시스템 구현에 필요한 다양한 기능을 제공합니다.
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      AVR 마이크로컨트롤러의 정의와 특징, 다양한 제품군, ATmega128의 상세 정보를 체계적으로 정리하여 AVR 마이크로컨트롤러에 대한 이해를 높일 수 있는 유용한 내용입니다.
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