가. 마이크로컨트롤러개발환경및설치준비 AVR Studio 에서지원하는운영체계는아래와같다. - Windows XP(32 비트, 64 비트 ), Windows vista(32 비트, 64 비트 ), Windows 7(32 비 트, 64 비트 ) NO 프로그램명내용배포사이트

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1 CHAPTER 3 마이크로컨트롤러개발도구설치하기 가. 마이크로컨트롤러개발환경및설치준비나. WinAVR 설치다. AVR Studio 설치라. AVR Studio 사용방법

2 가. 마이크로컨트롤러개발환경및설치준비 AVR Studio 에서지원하는운영체계는아래와같다. - Windows XP(32 비트, 64 비트 ), Windows vista(32 비트, 64 비트 ), Windows 7(32 비 트, 64 비트 ) NO 프로그램명내용배포사이트설치파일지원되는각마이크로 컨트롤러를컴파일할 WinAVR i 1 WinAVR ourceforge.net 수있는헤더파일모음 nstall.exe / 프로그램 AVR 마이크로컨트롤러개발 2 AvrStudio4Setup.exe Studio 4 에사용되는프로그램 mel.com/ avr-toolchain-install AVR STK500 ISP의경로를 3 er win32. Toolchain 설정해주는도구 mel.com/ win32.x86.exe 마이크로컨트롤러개발환경구축을위한 WinAVR 최신버전은아래주소의사 이트에서다운로드할수있다 [ 그림 3.1] WinAVR 을다운받기위한주소관련검색어입력 사이트에접속하여화면에서좌측의 [Download] 메뉴를클릭하면그림 3.2 와같이 나타난다. 클릭한후 Download Title 바밑에나타난 SourceForge.net WinAVR download page. 를클릭한다.

3 [ 그림 3.2] WinAVR 홈페이지의설치파일다운로드경로 그림 3.3은 WinAVR을다운로드하는과정이나타나며, 첫번째, 위의그림 1의다음화면으로 WinAVR을클릭한다. 두번째, 최신날짜의버전은항상최상위에위치해있으므로 을클릭한다. 세번째, WinAVR install.exe를클릭한다. 네번째, 파일다운로드 보안경고창이나타나면저장을클릭한다. [ 그림 3.3] WinAVR 홈페이지의설치파일다운로드경로 그림 3.3 의세번째과정중네번째과정으로넘어가지않을때에는그림 3.4 와

4 같이보안을해제하여파일을다운로드해야한다. [ 그림 3.4] 파일다운로드보안해제화면 그림 3.5와같이다른이름으로저장창이나타나면설치프로그램의저장폴더를생성하여다운로드경로를지정한다. WinAVR이다운로드가완료되면다음으로 AVR Studio를다운로드해야하며, 최신버전의 AVR Studio를받을주소는아래와같다. [ 그림 3.5] 다운로드저장경로설정화면 위의주소를직접인터넷주소창에입력하면 AVR Studio 를다운받을수있는사 이트로이동하지만직접입력외에다른방법으로는그림 3.6 과같이인터넷검색엔 진중선택하여 Atmel 이라고검색을하여 에접속한다. 1 2 [ 그림 3.6] AVR Studio 를다운받기위한주소관련검색어입력 ATMEL 의홈페이지에접속하여그림 3.7 의오른쪽과같이메뉴탭에서 Products

5 에마우스포인터를가져다놓으면드롭메뉴가활성화되며, Atmel AVR 8-and 32-bit 를클릭한다. 클릭후그림 3.7 의오른쪽과같이나타나며왼쪽의메뉴에서 megaavr 메뉴를클릭하고상단의탭중에 Tools 를클릭한다. [ 그림 3.7] ATMEL 홈페이지의설치파일다운로드경로 Tolls 를클릭하고그림 3.8과같이 Atmel Studio 를찾아 Details를활성화한다. AVR Studio에대한설명이기술이되며최신버전인 6.0으로나타나있는데이버전은 STK500의 ISP에서 ATmega128을지원하지않으므로 AVR Studio4를다운받는다. 중간에보이는 Studio Archive 를클릭한다. [ 그림 3.8] AVR Studio 버전선택화면 Studio Archive 를클릭하면그림 3.9 와같이설치프로그램이링크되어있는 아이콘이나타난다. 아이콘을클릭하여다음페이지를활성화시킨다.

6 [ 그림 3.9] 버전선택 AVR Studio 를 ATMEL 홈페이지에서처음으로다운받으려면그림 3.10 과같이다 운로드하는사용자의정보를입력해야한다. [ 그림 3.10] 다운로드사용자정보등록화면

7 주소는필히사용자가사용하고있는 주소를입력해야하며, 나머지정보는적당히입력하면된다. 사용자의정보를입력하고나면입력한 주소로본인확인 을보내며, Click to Download 버튼을클릭한다. 3~5분뒤에 을확인해그림 3.11과같이메일에링크된 click here 를클릭하여다운로드할주소로접속한다. [ 그림 3.11] 본인확인 본인확인 에서링크를따라접속을하면그림 3.12 와같이나타나며 here 를클릭하면다운로드가진행된다. [ 그림 3.12] 다운로드가활성화된화면 다. 그림 3.13 과같이파일다운로드 - 보안경고창이나타나며, 저장버튼을클릭한 [ 그림 3.13] 파일다운로드 보안경고창 그림 3.14 와같이다른이름으로저장창이나타나면설치프로그램의저장폴더

8 를생성하여다운로드경로를지정한다. [ 그림 3.14] 다운로드저장경로설정화면 단, AVR Studio 를설치하고나면 STK500 에대한에러가나타난다. 그래서먼저 그림 3.15 와같이 AVR Studio 다운받는화면에서아래로내리면 Toolchain 의링크 가나타난다. 위와마찬가지로아이콘을클릭하여다운로드한다. [ 그림 3.15] 툴체인다운로드선택 마이크로컨트롤러개발도구설치에필요한프로그램파일은그림 3.16 과같이 총 3 개의파일로구성되어있으며, 다운로드가완료되면프로그램을설치시작한다. [ 그림 3.16] 다운로드파일목록 나. WinAVR 설치 AVR Studio를설치하기에앞서먼저 WinAVR을설치해야한다. WinAVR은 AVR-GCC라고도불리며, AVR Studio같이컴파일러역할을하지만, 일반적으로는컴파일러가필요한 Header파일을제공하는역할을하기때문에먼저설치가이행되어야한다. 그림 3.17은 WinAVR을설치하는과정이나타나며,

9 첫번째, 사용할설치언어를설정하고 OK 버튼을클릭한다. 두번째, 설치가시작되며 다음 > 버튼을클릭하여진행한다. 세번째, 사용권에대한계약서를동의해야진행하기때문에 동의함 버튼을클릭한다. 네번째, 프로그램을설치할경로를설정한후 다음 > 버튼을클릭하여진행한다. 다섯번째, 구성요소선택창이나타나며모두선택하고 설치 버튼을클릭하여설치를진행한다. 여섯번째, 설치진행중인화면이나타난다. 일곱번째, 설치가완료되어 마침 버튼이나타나며클릭하여설치를마친다. [ 그림 3.17] WinAVR 설치과정

10 다. AVR Studio 설치 만약원시언어를 C언어로할경우 C언어를컴파일해줄컴파일러가필요로하게된다. 물론 C언어를다룰 Turbo C나 Borland C 등의프로그램이있을경우이를이용해도무방하지만, 일반적인컴파일과는다른방법이기때문에 HEX파일을만들어내기위하여별도의절차가필요하게된다. 본교재에서는 AVR용컴파일러인 AVR Studio를이용해서동작시키기로한다. 그림 3.18은 AVR Studio를설치하는과정이나타나며, 첫번째, 설치를준비하는과정이다. 두번째, 준비가완료되어설치진행을위해 Next > 버튼을클릭한다. 세번째, License 동의에체크를하고 Next > 버튼을클릭하여진행한다. 네번째, 프로그램을설치할경로를지정하고 Next > 버튼을클릭하여진행한다. 다섯번째, 다운로더의 USB Driver를포함하여설치하기위해체크한상태로 Next > 버튼을클릭하여진행한다. 여섯번째, 설치에필요한설정을마쳤으므로 Install 버튼을클릭하여설치를시작한다. 일곱번째, 설치진행중이다. 여덟번째, 설치가완료되어 Finish 버튼이나타나며클릭하여설치를마친다.

11 [ 그림 3.18] AVR Studio 설치과정 * USB To ISP 다운로더드라이버설치 AVR Studio 설치할때 USB Driver 를포함하여설치하였기에별도로드라이버를 설치할필요가없지만, 만약에드라이버가 [ 내컴퓨터 > 장치관리자 ] 에서노란색느 낌표가생성되어있어서 COMPort 가잡혀있지않다면드라이버를다운받아야한다.

12 라. AVR Studio 사용방법 AVR Studio 4는 ATMEL에서만든 AVR 시리즈 (AVR tiny, AVR classic, AVR mega) 의개발용툴로서, Windows의통합환경으로제공된다. Emulator와 Simulator 를동시에사용할수있어편리하며, 어셈블러까지제공된다. AVR Studio 4는 Emulator(AVRISP, JTAG ICE, STK500, ICE40, ICE50 등 ) 가 IBM-PC의직렬포트에접속되어있으면에뮬레이터로동작되고, 그렇지않으면독립적인형태인시뮬레이터로동작하는소프트웨어이다. 본교제에서는 AVR Studio 4를주로사용하기때문에그림 3.20과같이작업표시줄에있는 [ 시작메뉴 > 모든프로그램또는프로그램이설치되어있는폴더의경로 ] 에서 AVR Studio 4 파일을마우스오른쪽클릭을하여 [ 보내기 > 바탕화면에바로가기만들기 ] 를클릭한다. [ 그림 3.20] AVR Studio 4 바로가기만들기바탕화면에있는아이콘을더블클릭하여프로그램을실행시킨다. 실행시키면그림 3.21과같이프로젝트를생성하고생성된프로젝트를불러오는화면이나타난다. New Project 버튼을클릭하여프로젝트를생성한다. 프로젝트열기 새로운프로젝트생성 프로젝트목록 [ 그림 3.21] 프로젝트생성및열기화면

13 New Project 버튼을클릭하면그림 3.22 와같이나타나며, AVR GCC 를선택 하고프로젝트의이름과메인.C 파일의이름, 프로젝트가저장될경로를설정한다. ⓵ ⓶ ⓹ ⓷ ⓸ [ 그림 3.22] 프로젝트생성화면 1 Project type 생성할프로젝트의형식을설정한다. ( 먼저 WinAVR 이지 원하는 Header 파일을사용하기때문에 AVR GCC 를사용한 다.) 2 Project Name 만들고자하는프로젝트이름을설정한다.

14 Create Initial file 새로운프로젝트를만들때프로젝트이름과동일한 C 파 일을만든다. 만약기존에있는 C 파일을사용하고자한다 면체크하지않는다. 기본적으로체크되어있다. 3 Create Folder Location에서지정한폴더에프로젝트이름과동일한폴더를만든다. 만약 Location에서지정한폴더에프로젝트를생성하고자할경우체크하지않는다. 기본적으로체크되어있지않다. 4 Initial file 메인 C 파일의이름을설정한다. (3 의 Create Initial file 에체크가되어있으면프로젝트이름과동일하게설정 된다.) 5 Location 프로젝트파일이위치할폴더를선택한다. 되도록이면 C 파일이있는폴더에프로젝트를만든다. Next >> 버튼을클릭하여다음으로넘어가면그림 3.23 과같은 MCU 설정창 이나타난다. Debug Platfrom 창의 AVR Simulator 를선택하고 Device 창의 ATmega128 을선택하여 Finish 버튼을클릭한다. [ 그림 3.23] 타겟마이크로프로세서설정화면 프로젝트생성후보면그림 3.24 와같이 AVR Studio 4 의전체구성화면이나타 난다.

15 입력, 출력포트확인창 다른소스파일첨부창 C 소스코딩창 오류목록및컴파일창 [ 그림 3.24] AVR Studio 4 의전체화면 1 Con COMPort 를선택할수있는창이나타나며, 선택된 ISP 를연 결한다. 2 AVR COMPort 를자동으로검색하여바로 ISP 를연결한다. 3 Build Active C 소스코드를빌드한다. ( 단축키 F7) 4 Debug Active C 소스코드를디버그한다. ( 단축키 Ctrl+F7) 5 Compile Active C 소스코드를컴파일한다. ( 단축키 Alt+F7) 6 Project Option 프로젝트의옵션을설정할수있는창이나타난다. 프로그래밍을완료한뒤펌웨어를타겟에다운로딩하려면아이콘을클릭한다. 그림 3.25에오른쪽과같이 COM( 연결된 ISP의 COMPort번호 ) 를선택하여 ISP를연결하는창이나타난다.

16 [ 그림 3.25] COMPort 연결하는방법 다른방법으로는왼쪽의그림과같이상단의툴바메뉴중 Tools 에있는 [Program AVR > Connect...] 를클릭해도된다. 일반적으로여러가지의 ISP 를 PC 에연결하지 않을때말고는아이콘옆에있는아이콘을클릭해서자동검색하여바로 ISP 에연결시킨다. 다음으로위의표에서설명한 6 번 3.26 과같이 Configuration Options 를선택한다. 아이콘을클릭하거나그림 [ 그림 3.26] COMPort 연결하는방법 Configuration Options 을클릭하면프로젝트의옵션을설정할수있는창이 나타난다. 프로젝트를빌드하였을때생성되는파일을설정할수있으며, Device 재 설정과빌드과정을최적화시키는단계를설정할수가있다. AVR Studio 의성능은

17 사용자의편리성에따라쉽게설정할수있게되어있지만편리성을추구한나머지프로젝트를생성시기본으로설정되는옵션으로 Optimization 이그림 3.27과같이 Os로설정되어있다. 이옵션의경우컴파일의용량및프로그램간소화작업을알아서해주는옵션이다. 그래서프로젝트를생성하고빌드한뒤타겟에펌웨어를다운로딩하면간혹동작이문제가생긴다. 즉, 프로그램을간소화한나머지딜레이및타이머계산까지압축시켜버리는경향이있다. [ 그림 3.27] 프로젝트옵션설정화면 본교재에서다룰프로젝트에서는딜레이와타이머계산및기타프로그램의원 활한빌딩을위해그림 3.28 과같이 Optimization 을 O0 으로설정하여 확인 버튼을클릭한다. [ 그림 3.28] 프로젝트옵션설정변경화면

18 AVR Studio 4 의기능을살펴봤으며, 이제간단한소스코딩을이용해빌드를한 다. 소스코딩창에아래와같이추가한다. 2. void main() { 3. } 설 명 1. : include는어떠한파일을포함시키는의미를가지며, 포함시킨곳에정의된함수나구조체등을사용할수있도록하는명령어이다. 즉, avr이란폴더에있는 io.h파일을포함시킨다. 또한, < > 는절대적인위치를나타내며 WinAVR의설치경로인 [C:\WinAVR ] 에지원되는파일들이있고이미정의된파일이아닌사용자가작성한파일을포함시키려면작성한프로젝트내의폴더에저장하고 include에는 로묶어사용하면된다. 2. : C언어의기본으로가장먼저실행되는 main() 함수를선언하였으며, 이함수는 void형변수를가지므로매개변수를가지지않고리턴값도가지지않는다. 3. : main() 함수를종료한다. 소스코딩을완료하였으면아이콘을클릭하거나단축키 F7을눌러빌드를한다. 빌드를시작하면소스코딩창밑에있는 Build 창에빌드과정이나타난다. 소스에오류가있으면빨간색점표시와함께어디가오류가났는지나타나며, 오류가없으면그림 3.29와같이나타난다. [ 그림 3.29] 오류목록및 Build 창 빌드를오류없이완료하게되면그림 3.30 과같이프로젝트폴더내부에여러 가지파일들이생긴다. default 폴더에생성되는파일들은프로젝트옵션창에 서 Create Hex File, Generate Map File, Generate List File 을모두체크하였기때문

19 에생성된다. 여러파일들중에서마이크로프로세서에사용될파일은 Hex 파일을사 용한다. [ 그림 3.30] 빌드후생성파일목록 Hex 파일을다운로드하는방법으로는위에서설명한방법과같이 아이콘을 클릭하여 PC 에연결된 ISP 를 Connect 한다. 또는아이콘을클릭하여그림 3.31 과같이연결을시도한다. [ 그림 3.31] ISP COMPort 선택화면 COMPort 가몇번으로인식이되었는지기억이나지않는다면그림 3.32 와같이 내컴퓨터아이콘오른쪽클릭 > 속성 > 장치관리자 에서확인하면된다.

20 [ 그림 3.32] COMPort 확인화면 ISP 에연결을성공하면그림 3.33 과같이나타난다 [ 그림 3.33] ISP 에 Connection 된화면

21 1 Target Device 선택목록이다. (ATmega 시리즈등다양한마이크로프로세서 지원 ) 2 Target Device 의 Signature 를출력한다. 3 Erase Device 버튼으로 Target Device 에들어있는 Hex 프로그램을지운다. 4 Read Signature 버튼으로 Target Device 의 Signature 를읽어 2 에출력한다. 5 연결된 ISP 의 COMPort, Programing 진행상황등의정보를출력한다. 메뉴탭에서 Main 탭바로옆에있는 Program 탭을클릭하면그림 3.34 와같은화 면이나타나며, Target Device 에 Hex 파일을쓰고지울수있다. 1 2 [ 그림 3.34] Program Hex 파일입력화면 AVR Studio 4 에서펌웨어다운로드하는사용방법을설명하였으며, 조금더자세 한사항은앞으로예제프로그램을하면서알아가도록한다. 1 Erase Device 버튼으로 Target Device에들어있는 Hex 프로그램을지운다. flash 탭으로 hex파일을 Target Device에쓰고읽을수있다. Program 버튼 : hex파일을 Target Device에쓴다. 2 Verify 버튼 : Target Device에쓴 hex와현재쓰려는 hex파일과같은파일인지비교한다. Read 버튼 : Target Device에들어있는 hex파일을읽어와저장한다.