컴퓨터 프로그래밍 교육은 학생들이 컴퓨터를 주체적이고 능동적으로 활용할 수 있도록 한다. 문제해결력 향상에 기여할 뿐만 아니라 수학적 능력, 창의적 사고, 논리적 사고력 등 고등인지 기술을 습득하는 데에도 매우 긍정적인 역할을 하고 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 정보통신기술교육 운영지침에 따라 개발된 기존 프로그래밍 교육내용과 방법을 MCU 키트 활용 프로그래밍 학습으로 대체하여 학습자의 문제해결력 향상 정도를 알아보고자 하였다. 연구결과 MCU 키트를 활용한 프로그래밍 수업이 기존의 정보생활 교과서를 활용한 수업보다 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 문제해결력의 하위 요소인 문제인식, 정보수집, 분석, 확산적 사고, 의사결정, 기획력, 실행능력, 평가, 피드백의 모든 요소에서 통계적으로 유의미한 차이를 보이고 있어 MCU를 활용한 프로그래밍 수업이 문제해결력 향상에 효과적이었음을 알 수 있었다.
본 논문은 IoT 기반 선박제어 시스템 구현을 위한 제어모듈 연구에 관한 내용이다. 최근 ARM 기반 및 ATmega 기반의 효율적인 제어모듈이 전기전자 및 제어분야에 범용화되고 있다. 본 논문에서는 MCU (Micro Control Unit)을 이용한 선박제어 시스템을 구현하기 위한 하드웨어 및 임베디드 소프트웨어 프로그래밍에 관한 연구내용을 발표하고자 한다.
마이크로 컨트로러(MCU)는 Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA)에 다양한 모듈을 연결시켜 프로그래밍을 통해 각 모듈들을 적절히 활용하도록 설계되어있다. 범용 MCU는 많이 사용되는 모듈들을 미리 설계 및 제작하여 소비자가 적절히 사용하도록 제작되어 판매되고 있다. 하지만, 특정 산업군에서는 MCU를 직접 설계하여 분야에 적합한 모듈 종류 및 수량을 사용자가 희망하는대로 설계하여 활용할 필요가 있다. 하지만, 대부분의 소비자는 MCU를 직접 설계하기에는 상당한 진입장벽이 있다. 본 연구에서는 MCU 교육 및 연구단계에서 손쉽게 MCU를 설계할 수 있는 개발 가이드라인을 제공한다. 먼저, AMBA를 활용하기위해 요구되는 필수 모듈을 소개하고, 해당 모듈이 AMBA 및 인터럽트 동작을 통해 제대로 동작하는지 검증하고, 최종적으로는 온칩으로 설계하여 사용될 수 있도록 방법론을 제공한다.
In this paper, the implementation of creative engineering robot with MCU platform is described. This robot, as a platform of robot system to be used as creative engineering education, has to satisfy restrictions in many aspects in order to study algorithm and apply for the processor based function and pattern recognition application. Considering many restrictions of the mobile platform for creative robot system, we made this robot autonomous by using efficiently the LINUX embedded system. And we choose Marvell Monahan processor(PXA320) as MCU flatform, and used CentOS5.2 as an embedded OS that has the function of robustness and optimality. For flexibility and modularity, the platform has expansion ports. The results of experiment are described to show the pattern matching of creative engineering mobile robot with LINUX programming environments.
근거리 통신망 LAN(Local Area Network)는 일반적으로 회사, 학교, PC방에서 널리 사용하는 통신 방식으로 Serial, USB 통신방식과 더불어 반드시 습득해야 할 프로토콜 중의 하나로서 앞으로는 이러한 LAN 통신방식을 이용하여 모든 가전기기, 회사 내의 보안장치 등이 모두 유무선 복합적으로 연결되어 휴대폰 또는 PDA로 상태변화를 실시간으로 확인이 가능한 시대가 올 것이다. 본 논문에서는 LAN LSI인 W3100A를 분석해 보고, MCU(Atmega128)과 Phycei ver인 RTL8201과 Interface하여 회로를 구성한 다음, TCP Client 역할을 위한 MCU Programming을 하여 .NET으로 Server 프로그램을 만들어 Server에 데이터를 전송한다. 이와 같이 MCU(Atmega128)을 사용하여 들어온 데이터를 Ethernet Network상으로 데이터의 전송을 가능하게 하는 Ethernet 통신 시스템을 연구하였다.
본 연구에서는 콘센트용 누설전류 감지 및 자동차단 모듈을 개발하였다. 제안된 누설전류 검출 모듈은 저항성 누설전류 검출 칩을 사용한 콘센트용 누설전류 검출 모듈과는 차별화된, 전력 프로세서인 MSP430 MCU(Micro Controller Unit)를 이용하여 합성 누설전류에서 저항성 누설전류를 프로그램으로 분리 검출한다. 제안된 방법으로 구현된 모듈은 저항성 누설전류 5mA 이상에서 조기 검출 및 자동차단 기능이 있을 뿐만 아니라, 저항성 누설전류 검출 기능이 프로그램으로 구현되어 있어 저항성 누설전류 5mA 이하 또는 이상으로도 쉽게 조정이 가능한 장점이 있다.
On the base of network frame and protocol system of Ethernet the networked sensing technology based on Ethernet is studied and the design principles of industrial Ethernet measurement of control system is put forward, and the general structure model is built in the paper. An eight-bit economical MCU scheme is proposed, and a general scheme of distributed intelligent networked measuring and control equipment based on TCP/IP is designed too. A compact TCP/IP protocol stack are successfully implemented in eight-bit MCU. With C51 program language, method of modularized programming is applied in soft design. The problem of in-system modifying measuring and control strategy of its system is solved successfully by assigning memory dynamically and saving parameter with EEPROM, and it makes the intelligent networked measurement and control system can explain and analyses control strategy from PC. Experiment result shows that, the research of intelligent networked measurement and control equipment and system base on TCP/IP is successful, with flexible network, convenient usage, and good commonality.
We propose an embedded solution to design a high-speed and high-accuracy 16bit analog-digital signal processing interface for the control systems using various external analog signals. Choosing TMS320F28377D micro controller unit (MCU) featuring high-performance processing in the 32-bit floating point operation, low power consumption, and various I/O device supports, we design and build the proposed system that supports both 16-bit analog-digital converter (ADC) interface and high precision digital-analog converter (DAC) interface. The ADC receives voltage-level differential signals from fully differential amplifiers, and the DAC communicates with MCU through 50 MHz bandwidth high-fast serial peripheral interface (SPI). We port the boot loader and device drivers to the implemented board, and construct the firmware development environment for the application programming. The performance of the entire implemented system is demonstrated by analog-digital signal processing tests, and is verified by comparing the test results with those of existing similar systems.
임베디드 시스템에서 타 업체의 요청으로 코드를 공개해야 되면 하드웨어 복사 방지 대책을 세워야 힘들게 개발한 제품을 지킬 수 있다. 보안 IC칩을 사용하지 않고, 핵심코드와 하드웨어 복사를 방지하면서 펌웨어 코드를 공개할 수 있는 보안 플랫폼을 제안하고자 한다. Cortex-M3기반 MCU의 내부 Flash의 영역을 IAP(In-application programming)와 APP(Application)으로 나누어, IAP영역에는 핵심코드와 보안인증 코드를 배치하고, APP에서는 타업체의 개발자가 공개된 핵심코드의 Prototype을 사용하여 구현한 Application이 배치되는 플랫폼을 제안한다.
3D 프린팅 기반의 교육용 콘텐츠 제작과 보급은 창의적 문제 해결의 코딩 교육을 리드하고 활성화하는데 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 아두이노를 활용하여 특화된 기능을 제공하는 8비트 MCU 기반 제어 보드 및 3D 프린팅 기반의 다양한 융합 콘텐츠를 개발하였다. 개발된 제어 프로그램은 양방향 통신을 기본 지원하므로 다양한 모니터링 패킷 지원으로 초당 10회 이상 수행한다. 또한, 다양한 정보 전달을 위한 최적화된 통신 프로토콜을 사용하여 여러 콘텐츠 제어가 가능해진다. 개발된 제어 보드와 3D 프린팅으로 제작된 콘텐츠들은 코딩의 원리와 개념을 교육하는 프로그래밍 교육 도구로 유용하게 활용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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