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임베디드 개발/펌웨어100

FatFs, f_getfree(), f_readdir() 드라이브 여유 공간/사용 공간 확인 The f_getfree function gets number of the free clusters on the volume. FRESULT f_getfree ( const TCHAR* path, /* [IN] Logical drive number */ DWORD* nclst, /* [OUT] Number of free clusters */ FATFS** fatfs /* [OUT] Corresponding filesystem object */ ); Parameters path : Pointer to the null-terminated string that specifies the logical drive. A null-string means the default drive. nclst : Pointer .. 2023. 3. 31.
FPGA IP (Intellectual Property) Core FPGA는 프로그래밍 가능한 칩으로, 이를 사용하면 사용자가 필요한 로직을 구현할 수 있지만, 이를 처음부터 설계하는 것은 매우 복잡하며 시간과 비용이 많이 든다. 이때 다른 회사에서 개발한 FPGA IP를 사용하면 개발시간을 단축하고 자신들의 제품을 빠르게 시장에 출시할 수 있다. FPGA IP는 FPGA(Integrated Circuit)에서 사용되는 IP(Intellectual Property) 코어(기술)를 의미하는데, 재사용 가능한 디자인 블록으로 구성된 하드웨어 구성 요소를 말하며, 다양한 기능을 제공하는 FPGA IP들이 있다. 예를 들면, UART, SPI, Ethernet, USB 등의 통신 인터페이스, FFT, DFT, FIR 등의 디지털 신호처리 기능, MPEG-2, H.264 등의 .. 2023. 3. 31.
CAN Bus Load 계산 Bus load = used capacity / Max capcity 로 계산된다. 먼저 worst case의 프레임 bit 수를 알아야하는데, 예를들어 11 bit identifier를 CAN frame을 예시로 계산해보자. Field Name Sub Field Length (bit) Start of Frame SOF 1 Arbitration Field Identifier 11 RTR 1 Control Field IDE 1 R0 1 DLC 4 Data Field D0-D8 8n CRC Field CRC 15 CRC Delimiter 1 Ack Field Ack 1 Ack Delimiter 1 End of Frame EOF 7 여기에다 추가해야 할 것이 있다. 프레임 사이의 intermission 3 b.. 2023. 3. 20.
메모리 인터페이스, SDRAM 인터페이스 메모리 인터페이스 일반적인 메모리의 핀 구성요소는 위의 사진과 같다. Address Pin과 Data Pin으로 구성되어 있고, 칩을 활성화하기 위한CS\(Chip Select 또는 CE)핀이 있고, OE(Output Enable) 신호 핀이 있다. OE는 읽기 동작에 대한 enable 신호이고, WE(Write Enable)핀이 따로 있는 경우도 있다. 만약 OE핀만 있다면 OE가 logic 1일땐 Read, OE가 0일땐 Write로 동작한다. 위 Flash Memory를 예시로 보면 Address Line은 A0~A18 19개가 있고, 양방향으로 쓰이는 Data Line은 DQ0~DQ15 16가 있다. Data Line이 16개라는 건 한번에 16bit(2Byte)를 읽을 수 있는 메모리라는 뜻이고.. 2023. 3. 20.
Fragmentation을 피하기 위한(안전한) UDP payload size HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 TCP는 누락된 패킷 재전송과 패킷 재정렬 메커니즘이 있는 연결지향(stream-oriented) 프로토콜이기 때문에 단편화가 발생하는 경우 성능 저하가 발생할 순 있지만 단편화로 인한 직접적인 패킷 손실은 발생하지 않는다. 반면 UDP는 연결성이 없고(message-oriented) 안정성을 추구하지 않는 프로토콜로 재전송이나 재정렬 메커니즘이 없기 때문에 패킷이 손실되지 않도록 하려면 단편화를 피해야 한다. HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 RFC 1122 문서 상 IPv4에서 reassemble 가능한 최소 MTU 권고값을 576 byte로 명시하고 있다. 실제로 네트워크상에 최소 규격만을 만족하는 장비가 있을 가능성을 배제할 수는 없고, 하나의 frag.. 2023. 3. 20.
MDIO(Management Data Input/Output) MII MII(Media Independent Interface)는 100Mbit/s 이더넷에서의 상위 계층인 MAC에서 하위 계층인 PHY 간 표준 인터페이스이다. 4 bit 단위로 데이터를 송수신(TXD[3-0], RXD[3-0])하므로 100Mbit/s 처리량을 달성하기 위해 25MHz클럭이 필요하다. MII와 MDIO MII에는 두가지 인터페이스가 있다. 이더넷 프레임 데이터 송수신을 위한 데이터 인터페이스 PHY를 관리하기 위한 인터페이스인 MDIO. 작동전 PHY를 설정하고, 작동중에 Link Status를 모니터링하기 위해 PHY의 control, status 레지스터 등을 읽고 쓰기 위한 인터페이스이다. MDIO MDIO는 SMI(Serial Management Interface) 또는 M.. 2023. 3. 12.
UML State Machine State 란? Represents a distinct satge of an object's lifecycle. Different scenarios that an applcation object life cycle pasees through. A state is denoted by a round-cornered rectangle with the name of the state written inside it. 예시. The door can be in one of three states: "Opened", "Closed" or "Locked". It can respond to the events "Open", "Close", "Lock" and "Unlock". Types of states in UML 1.. 2023. 2. 27.
터미널 제어문자 ANSI escape code / 터미널에 글자색 배경색 입히기 터미널 제어 문자는 컴퓨터 터미널 화면의 커서 위치 및 색상 등을 제어하는 용도로 사용되는 특수한 문자들로 이에 대한 표준은 ANSI escape code이다. 1970년대 최초로 이러한 터미널 제어기능을 지원하는 VT100이라는 터미널 에뮬레이터가 등장하였고, 이후에 나온 터미널들도 VT100과 호환성을 가질 수 있도록 기존 제어 문자에 확장된 기능을 추가하여 ANSI escape code가 ANSI 표준으로 제정되게 되었다. 사용 예시 print("\033[31;43mHello, World!\033[0m\r\n") 여기서 \033 은 터미널 제어를 위한 ANSI 이스케이프 시퀀스(컨트롤 문자인 ESC(escape)의 ASCII 코드값)로 "\033" 뒤에 명령인수가 온다. [31m은 텍스트를 빨간색으.. 2023. 2. 20.
CAN FD 프로토콜 HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 1. Recommended Clock : 20/40/80MHz Clock 2. Nominal bit rate : up to 1Mbps 3. Data bit rate : 2/5/8Mbps 4. DLC : Maximum 64 bytes per length 5. Improved CRC 6. 주로 사용하는 bit rate : 500Kbps / 2 Mbps HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 주요 차이점은 아래와 같다. 📌 CAN FD도 기존 CAN과 마찬가지로 ID가 11bit인 Standard Frame과 ID가 29bit인 Extended Frame이 있다. 📌 Higher Speed of Data Bit Rate가 적용되는 구간은 BRS bit부터 CRC Deli.. 2023. 2. 20.
YMODEM, XMODEM 프로토콜 YMODEM은 파일전송 프로토콜으로 XMODEM의 개선버전이며, ZMODEM, XMODEM-1K, XMODEM-CRC, WXMODEM 등 여러 변형버전이 있다. 기본구조 SOH : 0x01 (데이터블록이 128바이트인 경우 사용) STX : 0x02 (데이터 블록이 1024바이트인 경우 사용) EOT : 0x04 (전송이 끝났음을 알리는 문자) ACK : 0x06 NAK : 0x15 CAN : 0x18 (Cancel, Force receiver to start sending C's) C : 0x43 (ASCII 'C') EOF : 0x1A (파일의 끝에 도달 시 패딩) ETB : 0x17 (End of Transmission Block) Start of Header Packet No. ~(Packet N.. 2023. 2. 15.
데이터 무결성 검사, 체크섬과 CRC 데이터 또는 파일의 무결성 검사를 위해 체크썸이나 CRC를 사용할 수 있다.   체크섬 체크섬(Checksum)은 중복 검사의 한 형태로, 오류 정정을 통해, 데이터의 무결성을 보호하는 단순한 방법이다.통신에서 순환 중복 검사(CRC)를 체크섬이라고 말하기도 하지만, 엄밀히 말하면 체크섬은 나열된 데이터를 단순 더하여 체크섬 숫자를 얻고, 정해진 비트수의 모듈러로 정해진 비트수로 재구성 한다. 대중적인 방식이기 때문에 누구나 데이터에 같은 작업을 수행할 수 있고, 무결성 검사에 대한 결과를 비교할 수 있으며, 메시지의 손상여부를 판단할 수 있다. 체크섬 사용 사례 임베디드 시스템에서 C 언어로 작성된 소스 코드를 컴파일러와 링커에 의해 최종 결합하면 기계어 코드의 묶음인 바이너리 파일이 나온다. 이 바이.. 2023. 2. 11.
Serial EEPROM 과 NAND Flash Memory(USB, SD) 의 비교 EEPROM Flash Memory Electrical Erasable Programmable Read Only Memory solid State Disk NOR cells NAND cells Less Write More Read Both Read Write More Expensive Less Expensive Faster Read Slower Read More Time For Programming Less Time For Programming Less Voltage More Voltage Less Erasing Time More Erasing Time Erase Byte Erase Block or Whole chip Smaller Faster Data Large Data EEPROM과 Flash의 가장.. 2023. 2. 3.
메모리 종류와 세부분류 ROM, RAM, FLASH HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 1. ROM (Read Only Memory) 비휘발성(Non-volatile) 반도체 저장장치 한번 기록된 정보를 읽은 수만 읽고 수정할 수는 없는 고정 기억장치 다시 쓰고 지울 수 있는 방식에 따라 아래와 같이 구분됨. MASK ROM 부터 점차 발전되 현재 ROM이라고 하면 대부분 EEPROM을 말함 종류 설명 MASK ROM 가장 기본적인 ROM으로 제조과정에서 기록한 내용을 사용자가 수정 불가 PROM (Programmable ROM) 하용자가 한번만 기록 가능 EPROM (Erasable PROM) UV EPROM 강한 자외선으로 데이터 삭제 가능 EEPROM 전기적 기능으로 데이터 삭제 가능 2. RAM (Random Access Memory) 전원이 .. 2023. 2. 3.
부트로더 Boot Loader 부트로더란? 부트로더(bootloader)는 부팅 시 처음으로 실행되는 프로그램으로 Application을 로드하고 실행하는데 필요한 초기 설정을 한다. 부트로더는 주로 ROM, flash 메모리 또는 EEPROM에 저장되어 있으며, 기본적으로는 기기를 켜면서부터 실행된다. Application 업데이트가 필요한 경우 사용될 수 있다. 부트로더를 이해하기 위한 예시 1. 아두이노 아두이노의 경우에도 flash memory 에 프로그램된 on chip bootloader 가 있다. 아두이노가 reset 되는 경우 bootloader 가 가장 먼저 실행된다. bootloader 는 아두이노 스케치를 보드에 다운로드하기 위한 목적으로 사용된다. (IAP, In Application Programming) 아두.. 2023. 2. 1.
LSB, MSB 출처 : https://blog.naver.com/ansdbtls4067/220886567257 LSB와 MSB란 무엇인가? 안녕하세요? 땜쓰 인사드립니다. 오늘은 LSB와 MSB에 대해서 함께 알아보도록 하겠습니다. 우선 이들... blog.naver.com LSB 와 MSB LSB는 Least Significant Bit의 약자로서 하나의 데이터 형에서의 가장 낮은 위치의 Bit를 의미한다. MSB는 Most Significant Bit의 약자로 어떠한 데이터 형의 최상위 비트를 의미한다. LSB 위치는 가장 값이 작은 비트인 2^0에 위치하고 있으므로 LSB의 값을 확인하면 숫자가 짝수인지 홀수인지 쉽게 알아낼 수 있다. 또한 LSB는 프로그래밍시 주로 난수발생 함수, 해시 함수, 검사합(Check.. 2023. 1. 31.
CAN 통신 - 메시지 타입과 구조 CAN 통신 이전글 : 2023.01.24 - [DSP, MCU/펌웨어공부] - CAN 통신 (Controller Area Network) CAN 통신 (Controller Area Network) HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 CAN 통신(Controller Area Network)은 1980년대 Bosch사에 의해 개발된 메시지 기반 네트워크 프로토콜으로, 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 컨트롤러나 장치 eteo.tistory.com HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 Data Frame Remote Frame Error Frame Overload Frame 이 중 Error Frame 과 Overload Frame 은 컨트롤러가 알아서 처리하므로 프로그래밍 할 때는 주로 Dat.. 2023. 1. 26.
CAN 통신 (Controller Area Network) HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 CAN 통신(Controller Area Network)은 1980년대 Bosch사에 의해 개발된 메시지 기반 네트워크 프로토콜으로, 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격이다. HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 Multi-master serial communication bus. Broadcast type of Bus. (Not point-to-point) Low cost solution. Extreme robustness. (noise-immunity) High data transmission speeds. (up to 1 MBit/sec, High speed CAN 기준) Reliabilit.. 2023. 1. 24.
unsigned int 형 tick 변수가 오버플로우 나는 날 unsigned type 4byte 자료형의 범위는 0 ~4,294,967,295 tick 변수가 s 를 표현하는 경우 대략 49,710일(136년)이 경과하면 오버플로우가 나고, tick 변수가 ms 를 표현하는 경우 대략 49.7일이 경과하면 오버플로우가 난다. 2023. 1. 7.
링 버퍼 Circular Buffer 링 버퍼를 구현하기위해선 큐를 먼저 알아야 한다. 큐는 FIFO(First In First Out) 구조로 먼저들어온 데이터가 먼저 나가는 구조이다.  이와 비교되는 자료구조는 LIFO(Last In First Out) 구조인 스택이 있다. 스택은 나중에 들어온 데이터가 먼저 나오는 구조로 함수 호출을 생각하면 된다. 함수가 호출되면 함수의 매개변수, 호출이 끝난 뒤 돌아갈 반환 주소값, 함수에서 선언된 지역 변수 등이 스택에 넣어지고 함수에서 리턴 시 스택에서 반환 주소값을 POP하여 해당 함수가 호출되기 이전 상태로 되돌아 갈 수 있다.        다시 돌아와서 링버퍼란 고정 크기의 큐를 마치 처음과 끝이 연결된 것처럼 사용하는 구조를 말한다. 그리고 버퍼에 쓰고 읽을 위치를 알기 위한 head 와.. 2022. 12. 30.
CAN 통신 ] PCAN 사용하기 PCAN-USB 를 사용하면 PC에서 USB를 통해 CAN 네트워크에 연결할 수 있다. 홈페이지 : https://www.peak-system.com/   드라이버 다운로드       PCAN-View 다운로드    매뉴얼    결선 2, 7, 3, 6번 핀만 연결해주면 된다.3은필수이고, 6은 optional ground 이다.   종단저항 관련    최대 버스 길이     PCAN-View 설정 먼저 Bit rate를 맞춘다.    수신 녹화 버튼을 눌러 Trace 를 시작할 수 있다.      Trace 탭에서 실시간 수신되는 메시지를 확인할 수 있다.       송신 메시지모양 아이콘을 누르거나 또는 Transmit 메뉴의 New Message를 선택해 전송이 가능하다. Cycle Time 을 설.. 2022. 12. 22.
정수 리터럴 뒤에 접미사 UL을 붙이는 이유 변수는 선언할 때 자료형의 크기를 정할 수 있지만 리터럴(상수)는 그러지 못하기 때문에 접미사(suffix)를 활용해 크기를 명시적으로 표시한다. 접미사를 붙이지 않은 경우 정수 상수의 타입은 int 이기 때문에 강제로 unsigned long int 로 만들어 주기위해 뒤에 UL을 붙이는 것이다. unsigned type으로 바꾸는 것은 연산 도중 혹시나 overflow가 일어나서 의도하지 않은 결과가 나오는 것을 막기 위함이다. 정수 리터럴 접미사 자료형 생략시 int L long U unsigned int UL unsigned long LL long long ULL unsigned long long 10진수 뿐만 아니라 16진수에도 접미사를 붙일 수 있다. 실수 리터럴 접미사 자료형 생략시 doub.. 2022. 12. 14.
ELF 파일 포맷 ELF 포맷의 Section 구성 ​ ​ ​ ​ ​ 1. Text Segment(=Code Segment) ELF Header : Zero Offset에서 시작하며 파일에 대한 정보를 포함한다. .init : 프로그램 진입 포인트(Entry Point) 실행 이전에 먼저 실행되는 코드가 있는 섹션. main 함수 이전에 프로세스 초기화를 진행하는 코드가 있는 공간이다. .text : 기계어로 변환된 프로그램 코드가 존재하는 공간이다. .rodata : Read-Only 데이터를 의미하며, const, printf, switch case 문에 의한 Jump Table 등이 존재한다. 2. Data Segment .data : 초기값이 있는 전역변수와 static 변수들이 있는 공간이다. .bss : 초기값.. 2022. 12. 2.
심볼 SYMBOL Linker가 알아볼 수 있는 기본 단위이며 Link를 한 후에는 자신만의 주소를 갖게 되는 특별한 단위 Symbol의 이름은 그 Symbol이 갖는 메모리 영역의 시작 주소를 가리키는 Linker만의 pointer같은 존재 Debugging시 Symbol의 이름이 사용됨 Linker만이 이 Symbol을 참조하며, Linker가 Symbol들을 주소로 모두 변환해서 binary로 만듬 (실제로 메모리에 적재되는 것은 아님) 출처 : http://recipes.egloos.com/5009181 2022. 12. 2.
오브젝트 파일 .o .obj 오브젝트 파일(Object File) 어셈블러를 통해 변환된 어셈블리 코드는 이제 더 이상 사람이 알아볼 수 없는 기계어로 변환되는데 이를 오브젝트 코드(목적코드)라 부르고, 오브젝트 코드로 구성된 파일을 오브젝트 파일(Object File)이라 부른다. 이 오브젝트 파일은 특정한 파일 포맷을 가진다. (Windows의 경우 PE(Portable Executable), Linux의 경우 ELF(Executable and Linking Format)) 오브젝트 파일 포맷 Object File Header : 오브젝트 파일의 기초 정보를 가지고 있는 헤더 Text Section : 기계어로 변환된 코드가 들어 있는 부분 Data Section : 데이터(전역 변수, 정적 변수)가 들어 있는 부분 Symbol.. 2022. 12. 2.
컴파일 과정 컴파일 과정 1. Pre-processing 2. Compile 3. Assemble 4. Link 1. Pre-processing 전처리기(Preprocessor)를 통해 소스 코드 파일(*.c)을 전처리된 소스 코드 파일(*.i)로 변환하는 과정 주석 제거 : 소스 코드에서 주석을 전부 제거한다. 헤더 파일 삽입 : #include 지시문을 만나면 해당하는 헤더 파일을 찾아 헤더 파일에 있는 모든 내용을 복사해서 소스 코드에 삽입한다. 즉, 헤더 파일은 컴파일에 사용되지 않고 소스 코드 파일 내에 전부 복사된다. 헤더 파일에 선언된 함수 원형은 후에 링킹 과정을 통해 실제로 함수가 정의되어 있는 오브젝트 파일(컴파일된 소스 코드 파일)과 결합한다. 매크로 치환 및 적용 : #define 지시문에 정의.. 2022. 12. 2.
RS232 등 시리얼 케이블 고장 유무 확인법 사진은 ttl to USB 모듈이긴 하나 사진과 같이 rx, tx 를 쇼트시켜 물리적으로 루프백 환경을 만들고 테스트를 한다. 전압레벨이나 baudrate를 신경쓸 필요는 없다. 시리얼 터미널에서 타이핑(tx)을했을 때 글자가 출력(rx)되야 정상이다. 2022. 12. 1.
EABI 먼저 ABI란 응용 프로그램 이진 인터페이스(Application Binary Interface, ABI)의 약자로 응용 프로그램과 운영 체제 또는 응용 프로그램과 해당 라이브러리 그리고 응용 프로그램의 구성요소 간에서 사용되는 낮은 수준의 인터페이스이다. API가 소스 코드에서 사용된다면 ABI는 바이너리에서 호환이 가능하다는 점이 다르다. 그리고 EABI(임베디드 응용 프로그램 이진 인터페이스, Embedded-Application Binary Interface)는 임베디드 소프트웨어 프로그램을 수행하는 파일 형식, 자료형, 레지스터 사용, 스택 프레임 조직, 명령 변수를 위한 표준 변환을 정의하고 있다. EABI를 지원하는 컴파일러는 이를 지원하는 또 다른 컴파일러가 만든 코드와 호환되는 목적 코드.. 2022. 11. 30.
LwIP 메모리 옵션 설정 lwIP stack 사용 시 메모리 옵션 설정이 매우 중요하며 lwipopts.h 에서 사용자가 재정의 할 수 있다. lwIP Wiki 에서 소개하는 메모리 관리 팁 https://lwip.fandom.com/wiki/Lwipopts.h#Memory_management_(RAM_usage) Lwipopts.h lwipopts.h is a user file that you can use to fully configure lwIP and all of its modules. You do not need to define every option that lwIP provides; if you do not define an option, a default value will be used. Therefore, y.. 2022. 11. 11.
부동소수점 표현 IEEE 754 부동소수점부동소수점(Floating point) 방식은 실수를 컴퓨터상에서 근사하여 표현할 때(원래 이진법으로는 십진법 소수를 정확하게 표현할 수 없다.) 소수점의 위치를 고정하지 않고 그 위치를 나타내는 수를 따로 적는 것으로 유효숫자를 나타내는 가수와 소수점의 위치를 풀이하는 지수로 나누어 표현한다.컴퓨터에서는 고정소수점 방식보다 넓은 범위의 수를 나타낼 수 있지만 연산 속도고 비교적 느리기 때문에 별도의 전용 연산장치(FPU)를 두는 경우가 많다. 고정 소수점과 달리 정수 부분과 소수 부분의 자릿수가 일정하지 않으나 유효숫자의 자리수는 정해져 있다.  IEEE 754IEEE 754 는 컴퓨터에서 부동소수점을 표현하는 데 가장 널리 쓰이는 표준이다. IEEE 754의 부동 소수점 표현은 크게 세 부분.. 2022. 10. 13.
ADC (Analog-to-digital converter) https://microcontrollerslab.com/analog-to-digital-adc-converter-working/ 정의 표본화(Sampling) → 양자화(Quantization) → 부호화(Encoding) 총 3단계를 통해 아날로그(Analog) 신호를 디지털(Digital) 신호로 변환 (A/D 변환)하는 것. 즉 연속적인 analog 신호를 0과 1로 구성된 digital 신호로 변환하는 IC칩이다. 변환과정 1. 샘플링(Sampling) 시간축 방향에서 연속된 아날로그 신호의 진폭치를 일정 간격(샘플링 주기 Ts)으로 샘플을 추출하여 이산신호(discrete signal)로 변환시키는 과정 2. 양자화(Quantization) 샘플 추출한 연속적인 진폭의 신호를 특정 이산진폭값으.. 2022. 10. 12.