임베디드 엔지니어 교과서

인공지능 시대가 요구하는 임베디드 시스템 개발자의 핵심 스킬

와타나베 노보루 , 마키노 신지 지음 | 정인식 옮김

제이펍 2022년 06월 23일 출간 종이책 : 2020년 07월 29일 출간

작품소개

책소개

『임베디드 엔지니어 교과서』는 하드웨어 및 소프트웨어 지식, 임베디드 프로그램의 개요, 실시간 운영체제, 임베디드 소프트웨어의 개발 프로세스뿐만 아니라 사물인터넷/인공지능 시대의 임베디드 소프트웨어에 대해서도 상세히 다루고 있다. 또한, 앞으로 임베디드 시스템을 개발할 엔지니어가 개발환경에 참가하기 전에 알아 두어야 할 필수 사항을 수록했으며, 마이크로컴퓨터 보드가 단순한 블랙박스가 아닌, 실제로 어떻게 동작하는지에 대해 그 구조를 이해하고 문제를 해결할 수 있도록 충분한 내용을 담았다.

목차

CHAPTER 1 임베디드 소프트웨어 엔지니어의 업무 1
01 임베디드 시스템이란? 3
임베디드 시스템의 중요성 3
임베디드 시스템과 PC, 서버는 어떻게 다른가? 4
02 임베디드 시스템의 특징 5
Nature: 자연 법칙의 취급 6
Time: 실시간성의 요구 7
Constraint: 엄격한 제약 사항 8
Reliability: 높은 신뢰성 9
제품별 NTCR 요구사항의 특징 9
03 임베디드 소프트웨어란? 10
소프트웨어의 종류 10
04 임베디드 소프트웨어 엔지니어의 업무 13
임베디드 소프트웨어 엔지니어가 속하는 조직 13
임베디드 소프트웨어의 규모에 따라 조직은 변한다 13
하청이 아닌 프로 서비스 14
05 임베디드 소프트웨어 엔지니어의 직종 16

CHAPTER 2 마이크로컴퓨터 하드웨어 19
06 임베디드 시스템의 구성 21
07 임베디드 마이크로컴퓨터의 구성 23
하드웨어의 종류 23
CPU와 마이크로컴퓨터 24
메모리 25
메모리의 종류 27
버스의 구성 29
메인 버스의 용도 29
로컬 버스 31
주변장치 34
주변장치의 제어 방식 36
08 CPU란? 38
CPU의 명령 실행 40
인터럽트 43

CHAPTER 3 임베디드 소프트웨어 47
09 임베디드 시스템의 소프트웨어 49
임베디드 소프트웨어의 종류 49
10 임베디드 소프트웨어를 개발하는 흐름 51
실제 빌드의 흐름 확인하기 53
11 어셈블리 언어로부터 알 수 있는 것 59
스타트업 루틴 61
main 함수가 호출될 때까지의 흐름 추적 61
메모리 맵 63
스택 64
스택과 인터럽트 65
12 임베디드 소프트웨어의 테스트 환경 68
ICE 68
13 임베디드 시스템 프로그래밍에서의 C언어 71
최적화 옵션의 장점과 단점 71
volatile 선언 71
unsigned와 signed 72
pragma 73
포인터와 배열 73
인터럽트 핸들러 74

CHAPTER 4 임베디드 시스템을 사용한 C언어 프로그래밍 77
14 아두이노의 하드웨어 확인하기 79
아두이노란? 79
아두이노 우노의 하드웨어 구성 80
마이크로컴퓨터의 데이터 시트 조사하기 82
데이터 시트와 보드 맞춰 보기 84
ATmega328P의 내부 구성과 커넥터와의 관계 88
15 LED를 ON/OFF하는 실험 93
LED 실험의 개요 93
LED 접속 94
점멸 프로그램 작성하기 96
동작 확인 101
16 LED 실험 프로그램 이해하기 103
CPU의 관점에서 바라본 레지스터 제어 103
어셈블러에서 확인 103
17 LED 점멸 시간 지정하기 109
타이머의 이용 111

CHAPTER 5 실시간 운영체제 113
18 임베디드 시스템의 운영체제 115
운영체제란? 115
임베디드 운영체제가 필요한 이유 116
임베디드 운영체제를 사용할 때의 단점 121
19 임베디드 운영체제 사용해 보기 123
임베디드 운영체제의 동작 123
20 FreeRTOS 동작 배우기 128
FreeRTOS의 구성 128
FreeRTOS의 기본 동작 129
소스 코드의 실제 동작 131
21 임베디드 운영체제의 역사 136
임베디드 운영체제의 역사 136
임베디드 운영체제의 종류와 시대 배경 138
22 임베디드 운영체제의 선택 방법 142
임베디드 운영체제의 선정 포인트 142

CHAPTER 6 스마트 디바이스 145
23 데이터 주도 사회 147
데이터의 활용 147
24 스마트 디바이스 149
스마트 디바이스란? 149
스마트 디바이스의 사용 예 150
스마트 디바이스의 구성 152

CHAPTER 7 임베디드 리눅스 161
25 임베디드 리눅스 163

출판사 서평

아두이노와 라즈베리 파이를 이용한 최신 실전 기술 수록!
임베디드 엔지니어를 목표로 하는 사람과 신입 임베디드 엔지니어를 위한 필독서!

다른 책이나 인터넷 등에도 아두이노나 라즈베리 파이에 관한 다양한 정보가 있지만, 대부분이 센서에 접속하거나 서버 설정 방법을 설명하는 정도입니다. 하지만 이 책에서는 독자가 시중에서 구하기 쉬운 소형 마이크로컴퓨터 아두이노와 고성능 마이크로컴퓨터를 탑재한 라즈베리 파이를 활용해서 마이크로컴퓨터나 운영체제를 화이트박스로서 이해하는 것과 함께, 개발환경에서 이용되는 소형 마이크로컴퓨터부터 고성능 마이크로컴퓨터까지 응용하는 것을 목표로 합니다.

작가정보

저자(글) 와타나베 노보루

저자 : 와타나베 노보루
전자 제품 제조사에서 통신 시스템의 개발 및 프로세스 개선 업무를 진행하였고, IPA(독립행정법인정보처리추진기구) 연구원으로서 임베디드 기술자 육성 업무를 담당하였다. 2010년부터는 주식회사 아프렐에서 레고 마인드스톰을 이용한 인재 육성을 기획하였으며, 현재는 NPO 법인 임베디드 소프트웨어 관리자이며, 기술자 육성 연구회 이사로 재직 중이다. 또한, 합동회사 와타나베 기술연구소 및 주식회사 ‘for Our Kids’를 창업하여 자체 제작한 교재용 로봇의 개발, 영업 등의 업무를 맡고 있다.

저자 : 마키노 신지
사업자용 ISDN, PHS용 교환기의 임베디드 소프트웨어 개발 및 유지보수를 시작해 스마트폰, IVI 및 방송 기기용 하드웨어 개발(회로 설계, FPGA 설계) 등의 경력을 쌓았다. 개발 기술뿐만 아니라 임베디드 개발 프로세스 개선, 소프트웨어 유지보수 방법의 개선 등 개발 관리, 임베디드 기술자의 교육 등도 진행했다. 저서로는 《ETSS 표준 가이드 북》, 《임베디드 시스템 개발을 위한 임베디드 소프트웨어 기술》이 있다. 최근에는 IoT 기기 등 임베디드 제품의 보안 대책과 관련한 연구 활동도 하고 있다.

역자 : 정인식
숭실대학교에서 전자계산학을 전공하였다. 사회 초년생 시절 자바에 심취해 현대정보기술에서 웹 애플리케이션을 개발하였고, 그 후 이동통신 단말기 분야로 옮겨 휴대전화 단말기의 부가서비스 개발 업무를 진행하였다. 그리고 일본 키스코 모바일사업부의 팀장을 거쳐, 일본 교세라의 북미향 휴대전화기 개발에 참여하였다. 지금은 일본의 주요 이동통신사에서 업무 프로세스 개선을 위한 IT 컨설팅 및 데이터 분석 관련 도구를 개발하고 있다. 또한, 《알파고를 분석하며 배우는 인공지능》, 《빅데이터를 지탱하는 기술》, 《유니티 5로 만드는 3D/2D 스마트폰 게임 개발》, 《자바 마스터 북》, 《자바스크립트 마스터 북》 등을 비롯해 10여 종의 책을 번역하였다.

저자(글) 마키노 신지

번역 정인식