Firmware

차완기 - @2/4/2024, 5:03:00 PM

센서를 사용하다 보면 비동기적으로 데이터를 처리할 일이 많습니다.

대부분 DMA와 인터럽트를 이용해 CPU라는 귀중한 자원을 아끼기 위해서이죠. 많은 경우에서 아래와 같은 과정으로 CPU를 아끼곤 합니다.

DMA 컨트롤러가 Peripheral에서 데이터를 뜯어와 RAM에 꽂아줌

CPU 반환 후 데이터 읽기 완료 대기

데이터 읽기 완료 인터럽트 작동 시 CPU 재점유

[Zephyr] WorkQueue 정리

구매하면 J-Link가 공짜!! nRF Connect SDK 입문을 위해 개발보드를 구매했습니다.

이게... Nordic??

[nRF52] nRF52840 DK

https://www.varofla.com/f5f71c74-e7e0-4406-bf33-2614f76fe511

nRF52840 DK를 구매하기는 했는데, 무엇부터 해야할지 감이 잡히지 않아 검색하던 중 DevAcademy를 찾게 되었습니다.

Nordic에서 공식적으로 만든 가이드라기에 FreeRTOS나 Arm CMSIS의 Docs 정도를 기대하고 들어갔는데..

DevAcademy - nRF Connect SDK Fundamentals 중 일부 [링크]

[nRF52840, Zephyr] nRF Connect SDK 입문, AM2320 I2C 읽어보기 (blocking)

차완기 - @12/23/2023, 3:40:00 PM

현실부정 로그

오랜만에 Pico-SDK를 사용할 일이 생겨 예제를 다시 빌드해보았는데요, 빌드 과정에서 이런 오류가 발생했습니다.

다행히 쉽게 해결 방법을 찾을 수 있었습니다.

355

issues

[Pico SDK] M2 mac에서 cannot read spec file 'nosys.specs’ 오류 발생 해결

차완기 - @10/8/2023, 3:50:00 PM

차완기 - @9/10/2023, 6:18:00 PM

최근 ESP32 MCU를 활용해 IoT 조명을 만드는 프로젝트를 진행하고 있었습니다. 그러던 중 조명의 상태를 Flash(NVS)에 저장할 필요가 있었는데요, 밝기를 바꿀 때 마다 Flash에 쓰기보다는 전원이 차단될 때 Flash에 쓰는 쪽이 조금 더 바람직해 보여 이러한 방식으로 구현해보기로 하였습니다.

그러기 위해서는 전원의 차단을 감지할 필요가 있었고 이를 위해 ESP-IDF의 Brownout Detector을 활용해보기로 하였습니다.

여기서는 ESP-IDF v5.1을 사용하며 작성 시점의 stable 최신 버전인 v5.1.1을 사용하였습니다.

ESP-IDF 들여다보기

ESP-IDF에는 기본적으로 BOD(Brownout Detector)가 내장되어 있으며, SDK Configuration의 “Brownout Detector”를 켜면 자동으로 적용됩니다.

esp-idf/components/esp_system/startup.c - do_core_init() 함수 내부

내부적으로는 esp-idf/components/esp_system/startup.c 의 do_core_init() 함수에서 SDK Config의 brownout detector 설정 여부에 따라 esp_brownout_init() 함수를 호출하게 됩니다.

esp-idf/components/esp_system/port/brownout.c - esp_brownout_init() 함수 내부

함수 내부를 살펴보면 BOD를 enable한 후 ISR을 설정하는 것을 볼 수 있습니다.

[ESP-IDF] ESP32 BOD 활용 Brownout Interrupt 구현

차완기 - @8/13/2023, 12:55:00 AM

식어버린 국밥, MPU9250

최근 진행중인 프로젝트에서 IMU를 사용할 일이 있었습니다. 가속도, 자이로 센서만 필요하다면 국밥인 MPU6050으로 충분했지만, Yaw축 보정을 위해 지자기 센서가 추가로 필요한 상황이었습니다.

문제는 마찬가지로 국밥이었던 MPU-9250이 한참 전에 단종되어 이제는 정품칩을 구할 방법이 전혀 없다는 것이죠. (MPU6050도 NRFND라 대체해야하긴 합니다)

HMC5883같은 만만한 지자기센서 하나를 더 달까 하다가 이참에 대체품인 ICM-20948 드라이버를 하나 만들어 계속 우려먹기로 했습니다.

ICM-20948 VS MPU-9250

TDK에서도 이제 그만 9250은 놓아달라는것인지 마이그레이션 가이드라인까지 배포하고 있었습니다.

AN-000146-v2.0-TDK_Migration_MPU_9250toICM-20948.pdf

[NUCLEO-F103RB] ICM20948 가속도, 자이로, 지자기 I2C+DMA+INT (HAL)

[Embedded] 메모리는 SRAM이 아니다!!! feat. MMIO

PC에서의 상식이 통하지 않는, 임베디드 MCU에서의 메모리에 대해 알아보았습니다.

https://www.varofla.com/251bb058-8b0e-461a-96d0-7892fd25044c

지난 포스팅에서 임베디드 MCU의 메모리에 대해 MMIO를 엮어 알아보았습니다. 0x0800 0000의 정체와 C언어 속에서 포인터 만으로 어떻게 Peripheral를 제어할 수 있는지 알게 되었는데요, 꼬리를 무는 또 한가지의 의문점이 생기게 되었습니다.

그래서...main()은 어떻게 실행되는데?

이번 포스팅에서는 MCU에 전원이 공급된 후 어떻게 main() 함수가 실행되는지 알아보도록 하겠습니다.

여기서는 STM32F103시리즈와 해당 MCU에서 사용하는 Cortex-M3 프로세서를 기준으로 설명합니다.

프로세서에 전원이 공급된 직후에는..

arm Documentation - KA001328

[Embedded] MCU가 main()을 실행하는 과정 (feat. Vector Table)

차완기 - @7/30/2023, 7:47:00 PM

차완기 - @7/27/2023, 10:33:00 PM

0x08... 아니 그게 뭔데!!!

STM32 MCU에서 USB DFU 부트로더를 만들던 중 Flash의 영역은 왜 0x0800 0000 부터 시작하는지 궁금해지게 되었습니다. 아니 그 전에 저 Hex 값은 대체 무엇을 의미하는 것일까요?

궁금증을 해결하기 위해 공부한 내용을 남겨보았습니다.

MCU에서 Flash와 Peripheral을 접근하는 방법

우선 저 Hex 값의 정채를 미리 밝히자면 STM32F103RB의 Memory Map 중 “Flash memory” 영역에 해당하는 메모리 주소입니다. 잉...? 메모리는 SRAM 아닌가? 왜 Flash...?

이 한 문장을 이해하기 위해 여러 사전지식이 필요했습니다.

[Embedded] 메모리는 SRAM이 아니다!!! feat. MMIO

차완기 - @7/23/2023, 11:35:00 PM

최근 들어 STM32 MCU의 DFU 기능을 사용해 보려하고있습니다.

지금 당장 가지고 있는 STM32 개발보드 중 가장 만만한 게 STM32F103이니 이걸로 테스트해 보려 했는데요, 문제가 하나 있다면 MCU의 D+, D-와 연결된 USB 포트가 없다는 것이었습니다.

따라서 DFU고 뭐고 간에 우선 누클레오보드에 USB 포트부터 만들어 주어야 했습니다. USB 포트를 만들고 간단히 CDC VCP로 테스트하면 되겠네요.

CubeMX 세팅

여기에서는 STM32CubeMX와 Visual Studio Code + STM32 VS Code Extension 조합으로 개발환경을 설정하였습니다. 이와 관련해서는 아래 내용을 참고해 보세요.

NUCLEO-F103RB 개발보드로 프리셋을 설정한 후 USB Device를 Enable,

USB DEVICE 설정을 CDC로 선택하였습니다.

[NUCLEO-F103RB] 누클레오 개발보드에서 USB 사용하기 (USB CDC VCP 테스트)

[Pico SDK] ARM, macOS, VSCode 환경에서 Pico SDK 개발환경 설정

Pico SDK를 사용하기 위해 개발환경을 설정해보았습니다.

https://www.varofla.com/1fa34fd1-8a5f-4218-9248-e4d4048454ed

지난 포스팅에서 M2 프로세서가 사용된 MacBook에 Raspberry Pi Pico의 MCU인 RP2040의 개발환경을 설정해 보았습니다.

펌웨어 빌드까지는 스무스하게 진행이 되었는데요, 딱 한 가지 불만이 있다면 펌웨어 업로드를 위해 굳이 BOOTSEL 모드로 진입하고 굳이 또 Finder까지 켜서 업로드까지 해줘야하는 3중 귀찮음이 있었습니다.

분명히 아두이노 IDE상에서 펌웨어를 업로드할 때에는 이런 번거로운 과정이 없었는데 말이죠. 아무래도 다른 방법이 있는 것 같아 조금 검색해 보았습니다.

picotool

raspberrypi

그러던 중 찾게 된 것이 바로 picotool이었습니다. CLI상에서 펌웨어를 업로드할 수 있고 특정 헤더파일을 포함시키면 BOOLSEL모드도 자동으로 진입하게 해 주는 것이 주 기능이었습니다.

[Pico SDK] 펌웨어 업로드를 도와주는 picotool 설치 (Mac)

차완기 - @7/9/2023, 8:51:00 PM

차완기 - @6/3/2023, 11:49:00 PM

최근 진행중인 프로젝트에서 사용중인 메인 MCU를 위해 Pico SDK를 한번 사용해보기로 하였습니다. 결론은 여러 이유로 아두이노 프레임워크에서 RTOS 없이 코드를 작성하기로 했지만… 설정 방법이 간단하기도 하고 언젠간 사용할 일이 있을까 싶어 정리해 보았습니다.

버전에 주의하세요

1. 빌드 툴 설치

빌드를 위해 필요한 아래 툴을 설치합니다.

•

VSCode: 아마…있겠죠?

•

CMake 및 VSCode CMake Extension

•

arm-none-eabi-gcc

[Pico SDK] ARM, macOS, VSCode 환경에서 Pico SDK 개발환경 설정

[STM32C0316-DK] 펌웨어 계층화, LED 점등 모듈 구현

모듈화와 HAL드라이버 종속성을 해결하며 LED 점등 기능을 만들어보았습니다.

https://www.varofla.com/65adc427-9429-4b44-afe0-f5fdaba0290a

지난 포스팅에서 간단한 LED 점등 예제를 만들어 보았습니다. 나중에 조이스틱 스위치를 사용해볼 때 LED의 밝기로 피드백을 주려 하기 때문에 이번에는 타이머 카운터의 PWM 생성 기능을 이용해 LED의 밝기를 조절해보려 합니다.

CubeMX 설정

핀 설정

LED와 연결된 PA5는 TIM1의 채널 1과 연결되어 PWM을 생성할 수 있습니다. PA5 핀을 클릭해 TIM_CH1을 선택한 후 TIM1 설정에서 Channel1을 PWM Generation CH1을 선택해 주었습니다.

T/C 설정

타이머의 클럭은 APB timer clock을 타이머 프리스케일러로 나누어 결정됩니다. 이때 Counter Period는 타이머가 리셋되는 클럭 수를 설정하며 타이머는 리셋될 때 마다 Pulse로 설정된 펄스 수 만큼 High를 유지합니다.

[STM32C0316-DK] 온보드 LED PWM으로 밝기 조절

차완기 - @6/3/2023, 12:56:00 AM

[STM32C0] STM32C0316-DK 개발보드 핸즈온

STMicroelectronics의 가성비 끝판왕 라인업인 STM32C0 디스커버리 키트를 훓어보았습니다.

https://www.varofla.com/87e47620-cc33-46ad-be09-a9cb2bb924e6

지난 포스팅에서 STM32C0316-DK 개발보드를 훑어보았습니다. 한번 전원만 넣어보고 그대로 어딘가에 박아두기에는 아까우니 STM32 개발 연습도 할 겸 디스커버리 키트의 모든 모듈을 테스트해 볼 예정입니다.

여기에서는 STM32CubeMX와 Visual Studio Code + STM32 VS Code Extension 조합으로 개발환경을 설정하였습니다. 이와 관련해서는 아래 내용을 참고해 보세요.

펌웨어 계층화

CubeMX를 이용해 펌웨어를 생성하면 peripheral, clock 설정 등 init과 관련된 모든 소스코드가 main.c 파일에 들어가게 됩니다.

그 와중에도 코드 제너레이터를 위해 코드를 작성할 수 있는 부위가 나뉘어있는데요, 이 때문에 코드를 작성할 때 main.c에 모두 작성하게 되면 가독성이 매우 떨어진다는 문제가 있습니다.

이것 이외에도 추상화 수준이나 목적별로 코드를 모듈화하여 코드를 쉽게 재사용하기 위해 CubeMX에서 자동 생성되는 코드와 기능 구현을 위한 코드를 분리하려 합니다.

[STM32C0316-DK] 펌웨어 계층화, LED 점등 모듈 구현

차완기 - @5/25/2023, 11:04:00 PM