CooCox CoIDE 환경을 이용한 임베디드 컨트롤러

강병욱 지음

백티닷컴 2015년 03월 06일 출간

작품소개

책소개

임베디드 시스템은 임베디드 프로세서에 OS를 포팅하는 것을 기본으로 한다. 그러나 기존의 산업 현장이나 간단한 제어를 하는 경우에는 OS를 포팅하지 않은 마이컴이나 컨트롤러들을 주로 사용한다. 이 책은 여기에 주안점을 두고 임베디드 컨트롤러를 다루었다. 임베디드 컨트롤러는 Cortex-M3를 내장한 STM32F103x 패밀리(family)를 기준으로 하였다. 또한 기존의 컴파일러는 구입해서 사용해야 하나 본서에서는 무료 통합개발환경인 CooCox의 CoIDE에 GCC Arm Compiler를 연결하여 개발환경을 구축하였다. 특히 OS를 포팅하다가 지쳐서 오픈 소스의 장점과 고마움을 알기도 전에 최종 목표엔 도달하지도 못하고 포기하는 경우를 많이 보아왔기 때문에 본서에서는 OS 포팅보다는 윈도우 환경 하에서 OS 포팅 없이 직접 각 종 디바이스를 직접 제어가 가능하도록 설정하였다. 이 책의 구성은 다년간 컨트롤러를 강의하면서 학생들이 쉽게 이해할 수 있는 방법으로 설명하였다. 즉, 각 장의 내용에서는 디바이스 특징 및 구동방법을 설명한 후 프로그램하기 위한 알고리즘의 설명을 통해 프로그램을 작성하게 하였다. 따라서 본서의 내용을 따라하다 보면 최종목표에 쉽게 접근할 수 있을 것이다.

목차

1장. 임베디드 시스템의 개요 13
1. 임베디드 시스템 소개 13
2. 임베디드 시스템의 응용분야 15
3. 임베디드 시스템 구성요소 19
4. 임베디드 프로세서의 종류 20

2장. 임베디드 컨트롤러 25
1. Cortex-M3 26
2. STM32F103 마이크로컨트롤러 27
3. STM32F103의 외부구조 32
4. STM32F103의 메모리구조 33
5. 레지스터(Register) 34
6. 동작모드 37
7. Stack 39
8. System Timer(SysTick) 40
9. 발진부 40

3장. 임베디드 개발환경 구축 43
1. Coocox CoIDE설치 44
2. GCC 컴파일러 연결하기 49
3. 다운로드 툴 설치 55
4. DfuSe 드라이버 설치하기 57
5. CoIDE와 DFU 동작확인 59

4장. 입？출력 제어 67
1. 범용입출력장치(GPIO) 67
2. GPIO의 레지스터 68
3. GPIO 구조체 72
4. GPIO 함수 74
5. 범용입출력 장치를 이용한 LED 제어 75
6. 버튼 입력받아 해당 LED 제어 80
7. GPIO 를 이용한 세그먼트 구동 84
8. 로터리 스위치 값을 세그먼트에 표시하기 90
9. 딥 스위치(Dip Switch) 입력 92
5장. 인터럽트 95
1. 개요 95
2. 인터럽트 구축방식 97
3. STM32F103의 외부 인터럽트 101
4. STM32F103의 인터럽트 관련 구조체 108
5. 인터럽트로 LED 이동 109
6. 스톱워치 만들기 116

6장. 타이머와 카운터 125
1. 개요 125
2. STM32F103의 타이머/카운터 126
3. 타이머/카운터 동작 129
4. TIM_TimeBaseInitTypeDef 구조체 140
5. 프로그램 구조 141
6 타이머로 LED 구동시키기 142
7. 디지털시계 만들기 148

7장. PWM 제어 153
1. 타이머 동작 모드 154
2. TIM_OCInitTypeDef구조체 156
3. PWM으로 LED 밝기 제어 157
4. PWM으로 Full Color LED 제어하기 161

8장. 카운터와 입력캡쳐 169
1. 카운터 기능 169
2. 푸쉬버튼 입력 카운트 171
3. 입력 캡쳐 기능 176

9장. 시리얼 통신(UART) 187
1. 개요 187
2. RS-232 통신 189
3. STM32F103의 USART 포트 195
4. USART 관련 레지스터 197
5. USB 포트를 이용한 시리얼 통신 204
6. USART 구조체 208
7. USART 데이터 전송 실습 208
8. USART 데이터 통신실습 215

10장. Text LCD 제어 219
1. LCD 컨트롤러 219
2. TEXT LCD 관련 라이브러리 함수 224
3. 내장 폰트 이용 글자 쓰기 228
4. LCD 한글 쓰기 231

11장. 시리얼 인터페이스 237
1. TWI(Two-wire Serial Interface) 237
2. STM32F103의 TWI 239
2. SPI(Serial Peripheral Interface) 254
3. EEPROM 구동하기 262
4. 온습도 센서 구동하기 273

12장. A/D, D/A 컨버터 281
1. 개요 281
2. A/D 변환 282
3. STM32F103의 AD 변환기 287
4. 광센서 AD 변환 실습 302
5. 가변저항 읽어 LCD에 전압표시 310
6. 직렬 DA 변환기이용 LED 디머 313

13장. 스텝 모터 제어 325
1. 스텝 모터 326
2. 스텝 모터 구동 프로그램 331

14장. 도트메트릭스(Dot Matrix) 340
1. 단색 도트매트릭스(Dot Matrix) 340
2. 혼합색 도트매트릭스(Dot Matrix) 343
3. 도트매트릭스 구동 344
4. 도트메트릭스에 문자 순차 표시 347
5. 도트매트릭스 전광판 349

15장. OLED 제어 357
1. OLED의 발광원리와 기본적인 구조 357
2. OLED 구동 361
3. USART로 이미지 파일 전송하여 OLED 표시하기 365

16장. 서보모터 제어 369
1. DC 서보모터의 원리 370
2. AC 모터의 원리 371
3. AC 모터(Brushless Servo 모터)의 원리 373
4. 서보모터의 제어 374
5. Servo 모터 제어하기 375

17장. BLDC 모터 제어 379
1. BLCD 모터의 개요 379
2. BLDC 구동하기 381

18장. PIR 센서 제어 391
1. PIR(Passive Infrared Ray) 센서 391
2. PIR 센서 구동하기 394

출판사 서평

본 서의 구성은 1장에서 3장 까지는 Cortex M3의 내용과 개발환경 구축에 대해서 다루었고 4장부터 17장까지는 이제까지 일반적인 제어대상인 LED, LCD, 세그먼트, 스위치 등의 동작과 인터럽트 통신 등의 동작을 통한 각 종 모터(motor)들과 OLED 등을 다루었다. 또한 이 책의 내용은 한백전자의 HBE-MCU-Multi II Comm 키트에서 실험하였다.

작가정보

저자(글) 강병욱

강병욱: 백티닷컴 주요 저서
저서 : C언어 프로그래밍 기초
비주얼베이직과 인터페이스 활용
NCS를 위한 알고리즘 개발

이원석 : 동양미래대학 교수