국립금오공과대학교 전자책도서관

책소개

임베디드의 기초 원리부터 다양한 활용까지 한 권에 모두 담았다!

임베디드 기술을 처음 접하는 분이나 임베디드 엔지니어를 목표로 하는 분을 위해 쉽고 친절하게 집필된 『임베디드 교과서』는 사물인터넷 분야와 모바일 기기, 각종 전자 장비에서 빼놓을 수 없는 임베디드 소프트웨어 기술에 관해 설명한다. 또한, 임베디드 개발환경에서 많이 사용하는 아두이노와 라즈베이 파이를 다루며, 임베디드 시스템 개발에 참여할 엔지니어가 알아 두어야 할 필수 지침과 자세 등을 저자의 경험적 측면과 소프트웨어 개발 원칙에 따라 설명한다.

저자소개

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.

CHAPTER 1 임베디드 소프트웨어 엔지니어의 업무 101 임베디드 시스템이란? 3 임베디드 시스템의 중요성 3 임베디드 시스템과 PC, 서버는 어떻게 다른가? 402 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 903 임베디드 소프트웨어란? 10 소프트웨어의 종류 1004 임베디드 소프트웨어 엔지니어의 업무 13 임베디드 소프트웨어 엔지니어가 속하는 조직 13 임베디드 소프트웨어의 규모에 따라 조직은 변한다 13 하청이 아닌 프로 서비스 1405 임베디드 소프트웨어 엔지니어의 직종 16CHAPTER 2 마이크로컴퓨터 하드웨어 1906 임베디드 시스템의 구성 2107 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 3608 CPU란? 38 CPU의 명령 실행 40 인터럽트 43CHAPTER 3 임베디드 소프트웨어 4709 임베디드 시스템의 소프트웨어 49 임베디드 소프트웨어의 종류 4910 임베디드 소프트웨어를 개발하는 흐름 51 실제 빌드의 흐름 확인하기 5311 어셈블리 언어로부터 알 수 있는 것 59 스타트업 루틴 61 main 함수가 호출될 때까지의 흐름 추적 61 메모리 맵 63 스택 64 스택과 인터럽트 6512 임베디드 소프트웨어의 테스트 환경 68 ICE 6813 임베디드 시스템 프로그래밍에서의 C언어 71 최적화 옵션의 장점과 단점 71 volatile 선언 71 unsigned와 signed 72 pragma 73 포인터와 배열 73 인터럽트 핸들러 74CHAPTER 4 임베디드 시스템을 사용한 C언어 프로그래밍 7714 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 8815 LED를 ON/OFF하는 실험 93 LED 실험의 개요 93 LED 접속 94 점멸 프로그램 작성하기 96 동작 확인 10116 LED 실험 프로그램 이해하기 103 CPU의 관점에서 바라본 레지스터 제어 103 어셈블러에서 확인 10317 LED 점멸 시간 지정하기 109 타이머의 이용 111CHAPTER 5 실시간 운영체제 11318 임베디드 시스템의 운영체제 115 운영체제란? 115 임베디드 운영체제가 필요한 이유 116 임베디드 운영체제를 사용할 때의 단점 12119 임베디드 운영체제 사용해 보기 123 임베디드 운영체제의 동작 12320 FreeRTOS 동작 배우기 128 FreeRTOS의 구성 128 FreeRTOS의 기본 동작 129 소스 코드의 실제 동작 13121 임베디드 운영체제의 역사 136 임베디드 운영체제의 역사 136 임베디드 운영체제의 종류와 시대 배경 13822 임베디드 운영체제의 선택 방법 142임베디드 운영체제의 선정 포인트 142CHAPTER 6 스마트 디바이스 14523 데이터 주도 사회 147 데이터의 활용 14724 스마트 디바이스 149 스마트 디바이스란? 149 스마트 디바이스의 사용 예 150 스마트 디바이스의 구성 152CHAPTER 7 임베디드 리눅스 16125 임베디드 리눅스 163 리눅스 운영체제를 사용하는 이유 163 리눅스 운영체제가 동작하는 하드웨어 구성 164 리눅스 운영체제가 동작하는 소프트웨어 구성 16826 임베디드 리눅스 소프트웨어의 개요 170 프로세스 170 스레드 171 IPC 171 커널 172 시스템 콜 인터페이스 17527 임베디드 리눅스의 빌드와 기동 179 이용할 하드웨어 179 라즈베리 파이 3B+의 리눅스 배포판 181 라즈베리 파이 3B+에서 Yocto를 기동하기까지의 흐름 183 Yocto에서의 빌드 실행 18328 임베디드 리눅스의 동작 확인 187 Yocto 재빌드에 의한 자체 개발환경의 도입 187 sysfs의 이용 196 오픈 소스 소프트웨어의 이용 198 임베디드 리눅스 개발에서 주의해야 할 포인트 203CHAPTER 8 임베디드 소프트웨어의 개발 프로세스 20729 임베디드 시스템의 라이프사이클 20930 임베디드 시스템의 개발 방법 211 동시 개발 211 프런트 로딩 212 임베디드 소프트웨어 개발 프로세스의 V자 모델 213 임베디드 소프트웨어 개발 프로세스 21431 시스템 요구 정의 21632 시스템 아키텍처 설계 21833 소프트웨어 요구 정의 22334 소프트웨어 아키텍처 설계 22535 소프트웨어 상세 설계 22836 구현, 단위 테스트 22937 소프트웨어 결합, 통합 테스트 23238 소프트웨어 타당성 확인 테스트 23539 시스템 결합, 통합 테스트와 시스템 타당성 확인 테스트 23640 제품 출하 237CHAPTER 9 사물인터넷/인공지능 시대의 임베디드 소프트웨어 개발 23941 산업혁명과 임베디드 시스템 241 제1차 산업혁명 241 제2차 산업혁명 242 제3차 산업혁명 243 제4차 산업혁명 24542 DX 시대의 임베디드 시스템 개발 247 기능 배치의 변화 24743 임베디드 엔지니어의 학습방법 253 수파리 이론 253 표준적인 개발 방법 배우기 254 자신이 직접 정보를 제공하면 다른 정보도 수집된다 255APPENDIX A Arduino IDE/Yocto의 설치 25744 Arduino IDE를 윈도우 10에서 설치하기 259 Arduino IDE의 입수 259 Arduino IDE의 설치 262 AVR 명령의 동작 확인 26645 Yocto 빌드 환경의 준비 267 dash의 전환 267 빌드에 필요한 패키지 설치 267 프록시의 설정이 필요할 때 26846 라즈베리 파이 3의 Yocto 환경 구축 271 Yocto의 버전 271 Yocto의 환경 구축 271 Yocto 환경의 셋업 272찾아보기 276

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목차