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마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요. 한밭대학교 컴퓨터공학과 송명규. 목차. 1. CPU 전바적인 개념 및 각사별 특징 ( 인텔 제어용 CPU 중심 ) 2. ISP 프로그램 개념 3. Memory 종류 및 특징. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [1]. 1. 인텔 (Intel) 4 Bit CPU 종류 : 4004, 4040 발표 년도 : 1971 년 특징 : 최초의 마이크로 프로세서 적용제품 : 탁사용 전자 계산기용 8 Bit CPU - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

한밭대학교한밭대학교컴퓨터공학과컴퓨터공학과

송명규송명규

Page 2: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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목차 1. CPU 전바적인 개념 및 각사별 특징 ( 인텔 제어용 CPU 중심 )

2. ISP 프로그램 개념 3. Memory 종류 및 특징

Page 3: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. 인텔 (Intel)

4 Bit CPU 종류 : 4004, 4040 발표 년도 : 1971 년 특징 : 최초의 마이크로 프로세서 적용제품 : 탁사용 전자 계산기용

8 Bit CPU 특징 : 마이크로 컴퓨터의 기초가 됨 종류 : i8008, i8080 적용제품 : 미니 컴퓨터에 적용 됨 CISC 방식

종류 : 8048 (MCS-48 시리즈 ) 발표 년도 : 1976 년 특징 : 최초의 완칩 마이크로프로세서 적용제품 : IBM-PC 내부의 Key Data 처리 , PC 용 Key board CISC 방식

1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [1]

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [2]

8 Bit CPU ==>> 인텔 (Intel) 종류 : 8051 (MCS-51 시리즈 ) 발표 년도 : 1980 년 특징 : 제어전용 완칩 마이크로 프로세서 , 8048 코드호환 C-MOS 구조 , 현재에도 필드에서 제어용으로 널리 사용됨 적용제품 : IBM-PC 내부의 Key Data 처리 , PC 용 Key board, 하드디스크 제어용 , 화성 탐사 로봇에도 사용 됨 CISC 방식

종류 : MCS-151, MCS-251 시리즈 발표 년도 : 1990, 1994 년 특징 : 제어전용 완칩 마이크로 프로세서 로서 8051 의 성능향상 용 으로 수많은 타사 세컨드 소스 CPU 가 많이 출시되었고 터보모드 , PLL 에 의한 X2 모드 , 처리속도 향상 , 6 분주도입 , PCA (PWM), AD, USB, MP3, DAC, I2C, SPI, 프레시메모 리 , EXT-RAM 내장 (4K Byte), ISP 프로그램 , EEP-ROM, CAN 통신 , RF 기능 등 현재 필드에서 매우 많이 사용 됨 CISC 방식

Page 5: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [3]

16 Bit CPU ==>> 인텔 (Intel) 종류 : 8086, 8088 특징 : 16 Bit 마이크로프로세서 로서 오늘날 IBM 호환기종 컴퓨터 의 기본 구조로 자리 잡음 - 8088 은 내부는 16 Bit Data 구조나 외부는 8 Bit Data Bus 구조로 처리속도는 다소 떨어지나 주변 칩들과의 호환성 과 인터페이스 편리성을 도모하기 위한것으로 8086 보다 늦게 개발 됨 ( 저가용 ) 적용제품 : 초기 IBM-PC XT 컴퓨터 CISC 방식

종류 : 80188, 80186 특징 : 완칩 마이크로프로세서로서 한때 제어용으로 사용되었다가 현재는 거의 사용되지 않고 AMD 사에서 이를 발전시켜 AMD188ES, AMD186ES CPU 를 출시하여 제어용으로도 사용되고 있으며 우리나라 인공위성 제작에도 사용된걸로 알고 있으나 최근에는 사장되고 있음

Page 6: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [4] 16 Bit CPU ==>> 인텔 (Intel)

종류 : 8096 (MCS-96), 80C196KC (MCS-196) 발표 년도 : 1982, 1988 년 특징 : 제어전용 완칩 마이크로프로세서 , 사용자에 의해서 외부 Data Bus 를 8 Bit, 16 Bit 구조로 선택할수 있음 , 레지스터를 뱅크방식 개념으로 선택하여 같은 점유 어드레스로 서로 다른 레지스터를 선택 제어 할수 있음 현재에도 필드에서 많이 사용되고 있고 , 특히 3 상 인버터 제어용 및 마이크로 마우스 제어용 최적의 CPU 로 평가 됨

- 최초로 ACC 개념를 모든 레지스터에 적용 시킴 - MCS-51 8051 의 성능 향상 용 CPU CISC 방식

종류 : 80296 발표 년도 : 1996 년 특징 : 제어용 완칩으로 80196 성능개선용으로 출시 되었으나 필드에서는 많이 사용되지 않고 있음 CISC 방식

Page 7: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [5]

32 Bit CPU ==>> 인텔 (Intel) 종류 : 80960 특징 : 32 Bit 마이크로프로세서 로서 필드에서는 사용되지 않고 국방분야에 사용되고 있으며 특히 F-14 전투기에 사용 됨

종류 : SA110, SA1110, SA1111 특징 : ARM 7 구조로 일명 Strong ARM 으로 현재는 단종됨 - 이와 대적할수 있는 ARM CPU 로 우리나라 삼성의 2410 이 있음 RISC 방식

종류 : PXA-255, PXA-277 특징 : 일명 Xscale ARM 으로 현재 주류를 이루고 있으며 필드에서 많이 사용되고 있음 - ARM 프로세서 중에서 속도가 가장 빠름 - 이와 대적할수 있는 ARM CPU 로 삼성의 2440 이 있음 RISC 방식

Page 8: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [6]

2. MOS Technology 8 Bit CPU

종류 : 6502 특징 : 퍼스널컴퓨터의 효시인 애풀 컴퓨터에 사용 됨 적용제품 : 애풀 컴퓨터 CISC 방식

3. 모토롤라 (Motorola) 종류 : 6800, 6809, 68H05, 68HC11 특징 : 한때 필드에서 제어용으로 많이 사용 되었으나 현재는 많이 사용되지 않음 , 본인 경험상으로는 인텔사는 성능은 좋으나 CPU 가 조금 불안한 반면 모토롤라사는 성능도 좋고 CPU 가 매우 안정적이고 제어용으로 신뢰성이 좋으나 개발환경 미약함 CISC 방식

32 Bit CPU 종류 : 68020, 68030, 68040 특징 : RISC 방식 CPU 로 애풀사의 맥켄토시용 CPU 로 현재 사용되고 있음

Page 9: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [7]

4. 마이크로 칩스 (Microchip) 8 Bit CPU

종류 : PIC 시리즈 (16C73, 16C74, 16F873, 16F877, 18F 시리즈 ) 특징 : RISC CPU 로써 완칩용 제어 전용으로 개발되어 필드에서 현재 많이 사용되고 있다 . 특히 OTP 타입이 지원되어 양산시 비용을 절약할수 있으며 타임투마켓에 의한 시장 흐름에 대응할수 있다 . RISC CPU 개념을 일반화 시키는데 크게 기여했으며 , 명 령어 수가 35 개 , 모든명령이 1워드 (12-16비트 ) 이며 1 사 사이클에 동작 , 파이프라인를 통한 고속동작 , 레지스터 화 일 개념 도입 , 내부 RC 발진회로 내장 , EEPROM 또는 프레 쉬 ROM 지원한다 . 본인 경험상은 프로그램 개발하기가 좀 불편하며 특히 인터럽트를 여러 개 사용시에 애기치 않은 동작를 하며 프로그램 개발시에 많 은 주의가 필요한 CPU 이고 최근에는 이런사항들 때문에 필드에서 는 조금 사용를 기피하는 경향이 있다 .

16 Bit CPU ==>> DSPIC 시리즈 - 성능개선 형으로 내장된 기능이 좋고 실행속도가 빠르다 .

- 차후 본인도 이 디바이스를 사용 해볼려고 합니다 .

Page 10: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [8] 5. 자이로그 (zilog)

8 Bit CPU 종류 : Z-80 특징 : 제어용 마이컴의 원조이며 필드에서 한시대의 흐름를 평정 CPU 로 지금은 사용하지 않는다 . 적용제품 : 삼보컴퓨터의 MAX 시리즈 컴퓨터 CISC 방식

6. 아트멜사 (ATmel) 8 Bit CPU

종류 : 80C51, 89S52,T89C51CC01, T89C51AC2, ED2 시리즈 특징 : 프레쉬 메모리 기반의 8051 호환 기종으로 현재 필드에서 가 장 많이 사용되고 있으며 Z-80 교체 CPU 로 한시대를 풍미한 CPU 로 CPU 에 프레쉬 메모리 와 내부 램를내장 , ISP 프로그램 방식등를 최초로 도입한 회사로 오늘날 CPU 개발환경과 발전 방향를 제시하는데 일조를 했음 . 내장기능은 타이머/카운터 , A/D, WDT, I2C, SPI, MP3, USB, EEPROM, CAN 등 완칩 임

- CISC 방식

Page 11: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [9]

6. 아트멜사 (ATmel) 8 Bit CPU

종류 : AVR 시리즈 (Atmega8, 16, 32,64, 128) 특징 : 프레쉬메모리 기반으로 내부램 , ISP, JTAG, USART, A/D, I2C, SPI, EEP-ROM, WDT, Timer/Count, PWM, 아날로그컴프레 이터 , RTC, INT, USB, LCD 등 최신 기술를 집약시킨 RISC CPU 로서 최근에 가장 많이 사용되고 있는 CPU 이다 . 본인 경험상 8051 시리즈를 100% 기능 보완하여 성능향상 시 킨 CPU 로 속도는 8051 에 비해 6-7배 정도 차이가 나는것 같음 최대 20 밉스로 동작 함 클리스탈 클럭과 1 대 1 로 동작함 - RISC CPU

아트멜사에는 AVR 코아에 CPLD 코아를 내장한 FPSLIC 이라는 디바이스도 존재하나 개발 환경이 나빠 국내에서는 거의 사용되지 않고 있음

Page 12: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [10]

6. 아트멜사 (ATmel) 32 Bit CPU

종류 : ARM 7, ARM 9 시리즈 특징 : 제어용으로 최적이며 8 Bit CPU 대체용으로 펌웨어 레벨에서 바로 적용하여 사용할수 있으며 향후 8 Bit CPU 를 대체할것으로 예상되 고 , 최근 필드에서 많이들 쓰고 있으며 Bit 제어가 지원되고 있다 . 본인은 현재 사용중에 있습니다 . - RISC

7. 기타 사 에스지 에스 톰슨사는 터보 8051 코아에 PLD 영역를 내장한 uPSD

시리즈 가 있으며 32 Bit ARM Core 를 내장한 ARM7, ARM9 를 지원하는 CPU 가

있으며 최근 사용량이 증가중에 있습니다 . 8 Bit CPU 를 별다른 어려움 없이 바로 ARM 프로세서 32 Bit 급으로 대체가 가능합니다 . 본인은 현재 uPSD와 ARM CPU 를 사용 중 입니다

- RISC TI 사는 32 bit 급 DSP 시리즈로 유명하며 주로 신호처리 분야에 많이

이용되며 음성 및 영상신호 처리 , 디지털 필터 구현 (FFT) 등에 사용되고 최근 듀얼코아 프로세서 (ARM + DSP) 인 OMAP 시리즈를 출시 하였다 .

Page 13: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [11]

7. 기타 사 필립스 사는 ARM Core CPU 시리즈도 최근 관심이 집중되고 있으며

8051 대체용으로 펌웨어 레벨에서 바로 사용할수 있다 . 본인 역시 사용를 검토 중 입니다 . == >> RISC- 기타사의 ARM 프로세서 들은 가격이 저렴하여 최근 8 Bit CPU 대 체용으로 하여 많이들 사용할려는 추세 입니다 . 본인도 또한 실무 프로젝트에 사용할려고 검토중 이고 이 중에서 아트멜사와 필립스 사의 ARM CPU 는 현재 사용 및 공부중 입니다 .

- 싸이프레스 사 의 PSD 시리즈는 8051 코아에 아날로그 불럭과 디지털 불럭를 두워 내부 내장된 기능들를 재배치가 가능하여 칩사용

및 전력효율를 극대화 했으며 LG 불랙폰에 사용하고 있습니다 . 본인도 사용를 검토중에 있습니다 .

- FPGA 전문 업체인 액텔은 퓨전 시리즈라고해서 진정한 SOC 시리 즈가 출시 되는데 8051 및 ARM CORE 에 CPLD/FPGA 영역에 , 아날로그및 디지털 불럭 지원 , 아날로그 먹스 등의 기능를 지원 합니다 . 본인도 사용를 검토 중 입니다 .

Page 14: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [12]( 각 회사별 CPU 정리 )

Page 15: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [13]( 모토롤라 와 인텔 방식 의 비교 )

순 번 비교항목 인 텔 (Intel) 모토롤라 (Motorola)

1

초기 적용 CPU 및 적용 제품

CPU : 4004 , 4040 적용제품 : 전자 계산기

CPU : 6502 적용제품 : 애풀 컴퓨터

2

PC 급 출시 회사 및 출시 기종

출시회사 : IBM 사 기 종 : IBM 호환기종

출시회사 : 앨풀 사 기 종 : 맥켄토시

3

PC 급 주력 CPU

8088, 8086, 80286 80386, 80486, 펜티엄

68010, 68020 68030, 68040

4 OS WINDOWS XP CPM-80, GUI 5 스텍 적재 방식 LIFO 방식 FIFO 방식 6 오퍼랜드 흐름 왼쪽 <<== 오른쪽

( 목적 ) ( 소스 ) 왼쪽 ==>> 오른쪽 ( 마이크로 칩스 )

7 메모리 적재 방식 Little Endian (Low Byte) Big Endian (HI Byte)

8 I/O Memory Map 구성

I/O Mapped I/O 방식 (NEC – V40, V25, V55)

Memory Mapped I/O 방식

Page 16: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [14]( RISC CPU 와 CISC CPU 비교 - 1 )

순번 비교항목 CISC RISC 1 명령어 형테 확장 명렬형 축소 명령형 2 명령어 수 많다 적다 3 명령깅이 (Bit

수 ) 가변 2,3 종류로 고정

4 Operand 수 기본적으로 2 Operand 기본적으로 3 Operand 5 명령실행시간 명령에 의해 가변 고정 명령형 6 레지스터 수 적다 많다 7

레지스터 특성

- 8 ~ 16 개의 범용 레지터 - 부동소수점 연산 제공

- 16 ~ 32 개의 레지스터-부가적인 레지스터 사용가능- 기본적인 연산만 제공 ( 가산 )

8테이터 형

- 바이트 , 배정도 , 실수 , 십진 , 이진 , 문자 , 페이지

테이블 , 큐-바이트 , 정수

-실수 , 십진 , 바이트 ,-스트링 (S/W 처리로 제공 )

9 Memory Access

제한없다 기본적으로 Load / Store

Page 17: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [15]( RISC CPU 와 CISC CPU 비교 - 2 )

순번 비교항목 CISC RISC

10 명령어군 - OS 와 RUN-TIME UTILITY 를 지원하는 테이터 형과 명령어 제공

-LOAD / STORE 범용 REG - 레지스터의 데이터 연산

11 명령어 형식-다양한 길이와 형식을 제공-LOAD / STORE, 레지스터 와 메모리의 다양한 명령어 형식 제공

-고정된 길이의 명령어 제공- 두가지 형식 제공 (LOAD / STORE, 레지스터간 연산 )

12 ENCODING - 1 개의 명령어 = 1 개의 문장 -1 개의 명령어 = 1 개의 오퍼 랜드나 1 개의 연산

13 설계 목적 -최소의 프로그램 길이 1 개의 명령어로 최대의 동작

-프로그램 길이는 다소 길어 도 명령어당 실행시간 최소화

14 캐시의 역할 - 유용한 정도 명령을 실행하는데 필수 요소15 컴파일러 설계 - 올바른 명령어 사용에 중점 - 명령어 실행 순서에 중점

Page 18: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [16]( RISC CPU 와 CISC CPU 비교 - 3 )

순번 비교항목 CISC RISC

16 설계 원리 - 유용한 소프트웨어 기능은 하드웨어로 옮긴다 .

- 소프트웨어로 모든 기능을 수행한다 .

17 구현 측면

- 마이크로 프로그램 제어 방식의 프로세서-비교적 느린 메모리와 빠른 클럭-다양한 실행 시간을 갖는 명령어-복잡한 파이프 라인등은 컴 퓨터 설계및 구현시 많은 시간을 요함

- 하드웨어 제어 방식의 프로 세서와 소프트웨어로 구성- 빠른 프로세서와 빠른 케시- 한 클럭에 수행되는 명령어- 단순한 파이프 라인 구조는 비교적 구현하기 쉽다 .- 원스톱 원 명령 실행속도- 파이프 라인 구조- 하바드 아키텍처 - 코드 크기가 더 커짐- 32 Bit CPU 인 경우 모든 단 일 명령어는 4 Byte 필요- Thumb 명령어로 단점 보완 (ARM 프로세서에 해당 )

Page 19: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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1. CPU 전반적인 개념 및 각사별 특징 [17]( 8 Bit CPU 처리속도 비교 )

*** AVR 시리즈는 20 MIPS 임 ***

Page 20: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

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2. ISP (In-System Programming) [1] 1. 개요 : CPU 내부에 부트로더와 프레쉬 롬이 내장되어 있어 타켓 보드 자체에서 사용자 프로그램을 프레쉬 롬에 직접 라이트가 가능

2. 장점 : 개발기간 단축 = 디버깅 시간 단축 CPU 재 사용으로 인한 비용감소 개발의 편리성 = 개발환경 개선 ROM 라이트 장비 불 필요 0x0000번지 부터 직접 실행 가능

3. 단점 : 큰 프로그램 일수록 다운로드 시간이 오래 걸림 별도의 ISP 포트 및 보드가 필요하다 . = 가격은 저가 임 별도의 라이트 프로그램 필요 = 포니 2000, 토스토프로그램 , SPI

4. 사용 PC 포트 - 병렬 프린터 포트 ( 기본사양 ) = AVR 용 STK200,STK300

개발보드 - 시리얼 포트 = AVR 용 STK500 개발보드 - USB 포트 = 라이트 속도가 제일 빠름 = 최근 제일 많이 사용 됨

Page 21: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

21

2. ISP (In-System Programming) [2]

5 사용방식

6. 검출신호 - 8051 : PSEN 신호가 Low 레벨 일경우 리셋시 적용 됨 - AVR : Power ON RESET 에 적용됨

UART¹æ½Ä

SPI¹æ½Ä

ISP = AT89C51AC2, AT89C51RB2, AT89C51ED2, AT89C51CC01

= MOSI, MISO, SCK 3 Pin »ç¿ë, µ¿±â½Ä ½Ã¸®¾ó Åë½Å, 89S51, 89S52, Atmega16, ATmega32

= ATmega64, ATmega128, ATmega2560

= Æ÷´Ï2000, AVR ½ºÆ©µð¿À, Å佺ÅäÇÁ·Î±×·¥,ISP,SPI»ç¿ë ÇÁ·Î±×·¥

RXD, TXD

PDI, PDO

Page 22: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

22

2. ISP (In-System Programming) [3][ISP 회로도 1]

R210K

12

MISO

+5V

MOSI

SCK

ISP

SCK

MISO

D31N5819

1 2

D21N5819

12

S1

SW DIP-2

1 24 3

WRITE

ISP

ISP_MISO

ISP_MOSI

ISP_SCKISP_RET

MOSI

SCKMISO

/RST

ISP_LED

CN1

HEADER 3X2

1 23 45 6

+5V

/RSTSCKMISO

MOSI

8051 & AVR ½Ã¸®Áî »ç¿ë °¡´É

CN2

HEADER 5X2

1 23 45 67 89 10

+5V

CN4

HEADER 6

123456

RET

RET

EN1

EN2

+5V

U1

74HC244

1A12

1A24

1A36

1A48

2A111

2A213

2A315

2A417

1G1

2G19

1Y118

1Y216

1Y314

1Y412

2Y19

2Y27

2Y35

2Y43

VCC

20

GND

10SCK

MISO

MISO

RET

ISPON

RA1

4.7k

12345

MISO

R1330

12

EN1

+5V

EN2

CN3

CONNECTOR DB25

13251224112310229218207196185174163152141

+5V

C1104

12

ISPON

MOSI

D1LED

12

MOSI

¼ý³ð ¾Þ±Û ÄܳØÅÍ

ISP

ISP ON LED

/RST

+5V

Page 23: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

23

2. ISP (In-System Programming) [5][ISP 회로도 2]

CN38

HEADER 6

123456

R610K

12

+5V

D17LED

12

+5V

RA4

4.7k

12345

R51K

12

+5V

+5VC10

10412

SCKISPONMOSI

MISO

EN1

MISO

/RST

ISP ON LED

MISO

SCK

MOSI

RET

ISP

RET

ISPISPON

MOSI

SCK

EN2

EN1

MISO

RET

MISO

EN2

¼ý³ð ÄܳØÅÍ

CN35

CONNECTOR DB25

13251224112310229218207196185174163152141

U10

74HC244

1A12

1A24

1A36

1A48

2A111

2A213

2A315

2A417

1G1

2G19

1Y118

1Y216

1Y314

1Y412

2Y19

2Y27

2Y35

2Y43

VCC

20

GND

10

+5V

Page 24: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

24

2. ISP (In-System Programming) [6][ISP 회로도 3 = at89c51ac2, cc01, rd2, ed2, rb2 사용 ]

U2

MAX232C

T1 IN11

T1 OUT14

R1 IN13

R1 OUT12

C1+1

C1-3

T2 IN10T2 OUT

7

R2 IN8

R2 OUT9

C2+4

C2-5

V+2

V-6

GND

15

VCC

16

+5V

+ C410uF

12

C1104

1 2

+5V

+C510uF

12

+

C210uF

12

+

C310uF

12

CN5

CONNECTOR DB9

594837261

RXDPC-

RS-232C

TXDPC-

PC_TXDPC_RXD

CN6

HEADER 6

123456

+5V

PRGPSEN

R24.7K

21

+5V

R14.7K

21

Page 25: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

25

2. ISP (In-System Programming) [7][ISP 회로도 4 = AVR CPU 연결 부위 ]

L_MAT_ON

DOJA_ON

BZ

R_MAT_ON

SCAN5SCAN4

NC RXD

SCAN

[7..1]

D121N58191

2

NC

DEBUGING

BZOUT_DOJA

SCAN6+C210uF

12

SEN_MAT_L

RESET

Y116M

12

+5V

OUT_MAT_L

SCAN1

+5V

C3 18pF

12

SEN_S1

C8104

12

L110uH

12

SEN_M

SEN_MAT_R

C4104

12

L_MAT_TEMP_SET

SCAN2

SCAN7

CN6YMW025-06

123456

SCAN3

+5V+5V

RST

SEN_S2

C7

18pF

12

R410K

12

U2

ATMega16

PB0/(XCK/T0)1

PB1/(T1)2

PB2/(INT2/AIN0)3

PB3/(OC0/AIN1)4

PB4/(SS)5

PB5/(MOSI)6

PB6/(MISO)7

PB7/(SCK)8

RESET9

XTAL212

XTAL113

PD0/(RXD)14

PD1/(TXD)15

PD2/(INT0)16

PD3/(INT1)17

PD4/(OC1B)18

PD5/(OC1A)19

PD6/(ICP)20

PD7/(OC2)21

VCC

10GN

D11

GND

31

PA7/(ADC7)33PA6/(ADC6)34PA5/(ADC5)35PA4/(ADC4)36

PA2/(ADC2)38

PA3/(ADC3)37

PA1/(ADC1)39PA0/(ADC0)40

PC0/(SCL)22

PC1/(SDA)23

PC2/(TCK)24

PC3/(TMS)25

PC4/(TDO)26

PC5/(TDI)27

PC6/(TOSC1)28

PC7/(TOSC2)29

AVCC30

AREF32

SCK

SCKMISOMOSI

MOSI

MISO

SCAN[7..1]

FND_D3

FND_D7FND_D6FND_D5FND_D4

FND_D0FND_D1FND_D2

FND_D[7..0]

DEBUGING

OUT_DOJA

TXD

OUT_MAT_R

R_MAT_TEMP_SETDOJA_TEMP_SET

Page 26: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

26

2. ISP (In-System Programming) [8][ISP 회로도 5 = 8051 CPU 연결 부위 ]

CN4

HEADER 6

123456

R84.7K

12

R114.7K

12

DIP_4

+5V

TEMP_SUB_1TEMP_MAIN

PULSE_COUNT

+5V

PC_RXD

COUNTER

COUNTER

+5V

PC¿¬°á

PC_TXD

CN5

HEADER 4

1234

R204.7K

12

R214.7K

12

+5V

MAIN_TXD

LIMIT_ERRORSYS_INT

MAIN_RXD

RESETSYS_INT

RA24.7K

123456789

LIMIT_HOME

BZ

LIMIT_END

+5V

+5V

RA34.7K

123456789

S2

SW DIP-4

1234

8765

+5V

SYS_INT

DIP_1DIP_2

HOME_LIMITEND_LIMIT

DIP_4DIP_3

U19B74HC14

34

HOME_LIMIT

HOME_LIMIT

END_LIMIT

END_LIMIT

MAIN_10_PWM

U21B

74HC14

34

SUB_1_PWM

LIMIT_ERROR

SUB_2_PWM

U22B

74HC14

34

SUB_1_PWM_ENMAIN_PWM_EN

SUB_1_PWMSUB_2_PWM

SUB_2_PWM_EN

MAIN CPU CONTROL

MAIN_10_PWM

¸®¸ðÄÜ¿¬°áCN8

HEADER 4

1234

RMC_RXD

+5V

+5V

R224.7K

12

R244.7K

12

RMC_TXD

U13

XC9536PC44

IO11

IO22

IO33

IO44

I/O/GCK15

I/O/GCK26

I/O/GCK37

IO58

IO69

G210

IO711

IO812

IO913

IO1014

TDI15

TMS16

TCK17

IO1118 IO12

19IO1320

V121

IO14 22

G123

IO1524IO1625IO1726IO1827IO1928

IO20 29

TDO30

G331

VIO

32

IO2133IO2234IO2335IO2436IO2537IO2638

I/O/GSR39 I/OGTS240

V241

I/OGTS142

IO2743IO2844

SUB_RXDSUB_TXD

MAIN_TXDMAIN_RXD

PROGRAM MODE

PRG

PRG

R254.7K

12

J3

JMPER

S11

S22

S33

TEMP_SUB_2

PRG

RPM_LOW

RPM_HIRPM_MID

CW

RESET

CCW

C8104

1 2

LIMIT_ERROR

C930PF

12

C1030PF

12

CCWCW

+5V

Y224MHZ

1 2

AD_VREF

D21N4148

12

+5V

MAIN_CWMAIN_CCW

SUB_2_LAMP_PWMSUB_1_LAMP_PWM

R210K

12

+C1110uF

12

MAIN_LAMP_PWM

TDOTMS

TMS

TDITCK

TDO

JTAK

TCKTDI

U11

T89C51-AC2-PLCC-44

VAGN

D1

VAREF2

P1.0/AN0/T23

P1.1/AN1/T2EX4

P1.2/AN2/ECI5

P1.3/AN3/CEX06

P1.4/AN4/CEX17

P1.5/AN5/CEX28

P1.6/AN6/CEX39

P1.7/AN7/CEX410

EA11

P3.0/RXD12

P3.1/TXD13

P3.2/INT014

P3.3/INT115

P3.4/T016

P3.5/T117

P3.6/WR18

P3.7/RD19

P4.020

P4.121

P2.7/A1522P2.6/A1423P2.5/A1324P2.4/A1225P2.3/A1126P2.2/A10 27P2.1/A928P2.0/A829

P0.0/AD030

P0.1/AD131

P0.2/AD232

P0.3/AD333

P0.4/AD4 34

P0.5/AD535

P0.6/AD636

P0.7/AD737

PSEN38ALE39

XTAL

240

XTAL

141

VCC42

VSS

43

RESET44

DIP_3DIP_2

EXT_PWM

EXT_PWM

+5V

C29104

1 2

DIP_1

SUB_2_ONSUB_1_ON

BZMAIN_TXDMAIN_RXD

RPM_LOWCCWCW

RPM_HIRPM_MID

Page 27: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

27

3. Memory 종류 및 특징 [1]Memory

RAM(Random Access Memory)

ROM(Read Only Memory) + = Flash Memory

Flash-Rom

EEP-RomEP-RomP-RomMask-Rom

½Ã¸®¾óType

º´·ÄType

ROM

= OTP °³³äÀ¸·Î À¯Àú°¡ ´Ü Çѹø¸¸ ÇÁ·Î±×·¥ ÇÒ¼ö ÀÖÀ½

= ´ë·® ¾ç»ê¿ë,Á¦Á¶°øÁ¤¿¡¼ ÇÁ·Î±×·¥ ÇÔ

= Àڿܼ± ¼Ò°Å,Á¦»ç¿ë °¡´É,À¯Àú ÇÁ·Î±×·¥,27C64,27C256

= Àü±âÀûÀÎ ½ÅÈ£¿¡ ÀÇÇØ ¼Ò°Å¹× ¸®µå/¶óÀÌÆ® °¡´É,28C64,28C256

I2C Type

SPI Type

½Ã¸®¾ó Flash

= SDL, SDA 2Pin »ç¿ë, 93C46, 93C56, 93C66

= SCK, MOSI, MISO 3Pin »ç¿ë, 24LC64, 24C256EEP-Rom

= SCK, MOSI, MISO 3Pin »ç¿ë, 49F001, 49F½Ã¸®Áî

NOR Flash

NAND Flash

= ÀÎÅÚ

= »ï¼º29C010, 29C040

Page 28: 마이크로프로세서 구조 및 시스템 개요

28

3. Memory 종류 및 특징 [2]S-RAM

RAMNV-RAMSD-RAMD-RAM

= ¼Óµµ°¡ ¸Å¿ìºü¸§ 100MÀ̻󿡼 µ¿ÀÛ, ¸®ÇÁ·¹½¬ÇÊ¿ä, Àü¿ëÁ¦¾î±âÇÊ¿ä,ÆÄÀÌÇÁ¶óÀα¸Á¶

¼Óµµ´Â ´À¸², ÁýÀûµµ´Â ÁÁÀ½, ¸®ÇÁ·¹½¬ ȸ·Î°¡ ÇÊ¿äÇÔ

= ¼Óµµ°¡ ºü¸§, ÁýÀûµµ´Â ³·À½, 62C256, 62c64, 681000,684000

= ÀÏÁ¾ÀÇ ºñÈֹ߼º ¸Þ¸ð¸®(ROM)

µà¾ó-Port-Ram = ¾çÂÊ System ¹ö½º¿¡¼ Á¢±Ù°¡´É