"이 책을 읽는 가장 좋은 방법은 소설책 읽듯이 반복하여 읽어 기초 이론과
시스템 개발 규칙 간의 연관관계에 대해 이해하는 것입니다."
CPU(Central Processing Unit)는 목표하는 동작을 수행하기 위해 명령을 읽고 해석하여 처리하는 중앙 처리 장치로 정의된다. 수동 소자, 능동 소자와 반도체 IC. 특히 플립플롭 같은 메모리 소자들을 모두 이용한 회로를 하나의 패키지에 집적하여 만들어진 IC가 CPU이며, 집적회로의 최고봉이라 할 수 있다.
CPU의 사용은 하드웨어만으로 설계된 시스템에 비하여 소프트웨어만 변경함으로써 시스템의 구현 및 수정을 쉽게 할 수 있다는 최대의 장점으로 대부분의 전기/전자 시스템에 사용되므로 구조 및 동작에 대해 알아 두어야 한다.
특정 CPU를 지정하여 자세히 알아보는 것도 충분히 의미가 있겠지만, 여기서는 CPU의 일반적인 구성 요소들과 동작에 대해서 살펴봄으로써, 사용하게 될 CPU의 종류가 바뀌더라도 쉽게 접근할 수 있는 능력 배양을 목표로 한다.
작가소개
장선웅
1999년도 충남대학교 메카트로닉스학과를 졸업했다. 이후 반도체 팹리스 업체에서 18년 동안 엔지니어로 근무하면서, 특허청장 표창을 받은 이력이 있다.
목차
I. CPU 기초 이론
1. CPU 일반
1.1. CPU의 구조 및 동작
1.2. 명령어 구조와 실행 파일
1.3. CPU 동작을 위한 주변 하드웨어
1.4. 리셋 후 펌웨어 부팅 과정
1.5. 인터럽트
2. MCU(Micro Controller Unit)
2.1. GPIO
2.2. MCU 선택의 고려사항
3. 펌웨어의 동작 이해
3.1. CPU 의 동작과 바이너리 파일 생성 과정
3.2. 스타트업 프로그래밍 실습
II. 펌웨어 개발 규칙
1. 펌웨어의 설계 및 구현 규칙
1.1. 펌웨어 구조
1.2. 펌웨어의 환경 설정
1.3. 펌웨어의 안전성
1.4. 펌웨어의 성능
1.5. 펌웨어의 양산 및 유지보수
III. 펌웨어 설계 및 개발
1. 시스템 개발 프로세스
2. 시스템 요구사항 및 펌웨어 설계
2.1. 시스템 요구사항
2.2. 펌웨어 설계
3. 제어기로 보는 코드 구현 순서
3.1. ON/OFF 제어기
3.2. 온도 제어기의 설계 및 코드 구현
3.3. 채터링 방지 알고리즘
4. 데이터 취득 및 처리
4.1. ADC 와 DAC&PWM
4.2. 수치 해석
4.3. 디지털 필터
5. 통신
5.1. 직렬 통신 일반
5.2. 직렬 통신 종류
5.3. 자료 구조론
5.4. 모드버스(Modbus) 펌웨어 구현
