『시스템 프로그래밍 완전정복 1(ARM CORTEX M3)』는 ARM Cortex-M3 (STM32F10x) 테스트 보드를 통해 실제 개발에 활용할 수 있는 책이다. ARM Cortex-M3 시스템 프로그램 개발 실전 가이드로, Cortex-M3 MCU를 활용한 펌웨어 개발 실전 코드 제공하고 단순 제어에서 무선통신까지 광범위한 체험을 학습한다.

저자 : 박선호 저자 박선호는 서울대학교 컴퓨터공학과 학사 서울대학교 컴퓨터공학과 석사 현대전자주식회사 중대형컴퓨터 개발 VK주식회사 GSM 핸드폰 개발 코아로직 사업본부장 현) 씨알지테크놀러지 대표이사 네이버 embeddedcrazyboys 카페 필명 "설렁설렁" 저자 : 오영환 저자 오영환은 고려대학교 전산과학과 학사 현대전자주식회사 CDMA 시스템 개발 한테크 기지국 RF Test 장비 개발 뉴젠텔레콤 GSM 핸드폰 개발 코아로직 AP FAE 개발 팀장 현) 씨알지테크놀러지 수석연구원 네이버 embeddedcrazyboys 카페 필명 "푸우" 주요 공저 저술 망고스토리1, S3C2443/S3C6410/JTAG Embedded Board를 통한ARM9/ARM11 Embedded 환경 체험 망고스토리2, 실전! ARM Cortex-M3 시스템 프로그래밍 완전정복 1 망고스토리3, 실전! ARM Cortex-M3 시스템 프로그래밍 완전정복 2 망고스토리4, 실전! Windows CE 시스템 프로그래밍 완전정복 망고스토리5, 실전! 안드로이드 (Android) 시스템 프로그래밍 완전정복

서언3 목차5 그림 목차15 1.Introduction19 1.1.ARM Architecture History19 1.1.1.ARM 초기 제품19 1.1.2.ARM7TDMI Family부터 ARM921 1.1.3.ARM10과 ARM11 Family23 1.2.Cortex Family 개요26 1.2.1.Cortex A-, R-, M-series26 1.2.2.ARM Licenses28 1.2.3.M0, M3, R4F, A8, A9 개요28 1.3.ARM7 Architecture와 비교를 통한 Cortex-M3 특징34 1.3.1.Harvard Architecture34 1.3.2.Thumb-2 Instruction Set35 1.3.3.Pipeline Branch Speculation36 1.3.4.Cortex-M3 interrupt37 2.Cortex-M3 Architecture39 2.1.Cortex-M3 block diagram39 2.2.Registers42 2.2.1.프로세서 모드와 Privilege levels42 2.2.2.스텍42 2.2.3.Cortex-M3 Core 레지스터들43 2.3.Thumb-2 Instruction Set Architecture (ISA)52 2.3.1.Architecture profile52 2.3.2.Thumb-252 2.4.Memory Map55 2.4.1.미리 정의된 Memory Map55 2.4.2.Bit banding56 2.4.3.메모리 Endian59 2.5.Exceptions and Interrupts60 2.5.1.Exception 종류60 2.5.2.Exception Priority & Nested 처리61 2.5.3.ARM7, ARM9과의 비교61 2.5.4.STM, LDM 처리시의 Interrupt62 2.6.Nested Vectored Interrupt Controller63 2.6.1.NVIC 특징63 2.6.2.Tail chaining, late arrival, pop pre-emption65 2.7.기타 특징68 3.STM32 CPU 특징69 3.1.Features69 3.2.STM32F103xx Device overview72 3.3.STM32F103xx block diagram74 3.4.Memory mapping75 3.5.Booting mode78 3.6.Low-power modes80 3.7.Core peripherals81 3.7.1.Nested vectored interrupt controller (NVIC)81 3.7.2.System control block (SCB)83 3.7.3.SysTick timer (STK)84 4.Hardware Manual85 4.1.Cortex-M3 기본 EVB (Mango-M32) 하드웨어 매뉴얼85 4.1.1.Mango-M32 구조86 4.1.2.Mango-M32 부품면 설명87 4.1.3.Part #1 ? STM32F103xx MCU88 4.1.4.Part #2 ? USB Connector89 4.1.5.Part #3, #4, #5 ? RS232C90 4.1.6.Part #6 ? 7 Segment LED90 4.1.7.Part #7 ? BOOT Select Switch92 4.1.8.Part #8, #9, #10 ? WKUP, USER, RESET 버튼93 4.1.9.Part #11, #12 ? 12MHz, 32.768KHz Crystal93 4.1.10.Part #13 ? Power LED93 4.1.11.Part #14 ? Indicator LEDs93 4.1.12.Part #15 ? Expansion Connector94 4.1.13.Part #16 ? JTAG 커넥터95 4.2.Cortex-M3 + ZigBee EVB (Mango-Z1) 하드웨어 매뉴얼96 4.2.1.Mango-z1 부품 설명97 4.2.2.Mango-z1 보드 구조도97 4.2.3.Mango-z1 보드 하드웨어99 4.2.4.User Keys103 4.2.5.Indicator LEDs105 4.2.6.USB107 4.2.7.RS-232C109 4.2.8.Power112 4.2.9.RF Transceiver113 4.2.10.2.4GHz RF114 4.2.11.Expansion Slot115 4.2.12.JTAG116 5.개발 환경 구축117 5.1.IAR workbench 환경 구축117 5.1.1.Evaluation version 다운로드117 5.1.2.IAR Embedded Workbench for ARM v.5.2 설치118 5.2.RIDE7 환경 구축120 5.2.1.RIDE7 다운로드120 5.2.2.Ride7_7.30.10.0169.exe 설치120 5.2.3.RKit-ARM_1.26.10.0130.exe 설치122 5.2.4.RIDE7 프로젝트 구성 예제123 5.3.STM Flash Loader 설치124 5.4.터미널 프로그램 설치128 5.5.참고 사항 - Error 사항 대처 방법131 5.5.1.File Open error - Fatal Error[Pe005]131 5.5.2."assert_param" error - Error[Li005]132 5.5.3.빌드 Warning [Pa082]133 6.Cortex-M3 기본 Firmware 프로그래밍135 6.1.LED를 켜 보자 ? 무작정 따라하기135 6.1.1.폴더 구조 설정135 6.1.2.IAR 환경 구성 및 빌드136 6.1.3.RIDE7 환경 구성 및 빌드144 6.1.4.Flash Download151 6.1.5.실행157 6.2.최초 프로그램 설명159 6.2.1.LED 회로도 및 하드웨어 설명159 6.2.2.(*(volatile unsigned *)0x40021018) |= 0x8160 6.2.3.(*(volatile unsigned *)0x40010C04) |= 0x10165 6.3.LED를 꺼 보자171 6.3.1.LED 회로도 분석171 6.3.2.소스 파일 폴더 위치172 6.3.3.main.c 변경 사항172 6.3.4.수행 결과173 6.3.5.delay_int_count173 6.3.6.GPIO Set Reset 레지스터174 6.3.7.Port bit Reset register174 6.3.8.Port bit Set Reset register175 6.3.9.delay 시간에 관한 설명176 6.4.1초 delay_int_count 구현하기177 6.4.1.1초 delay의 정확도177 6.4.2.delay 함수를 만드는 방법177 6.4.3.CPU Clock에 관하여178 6.4.4.Reset and clock control (RCC)179 6.4.5.delay_int_count 어셈블리 코드181 6.4.6.1초 delay_int_count 결론183 6.5.LED 모두 깜빡거리기 184 6.5.1.소스 파일 폴더 위치184 6.5.2.LED 회로도 및 위치 설명184 6.5.3.main.c 변경 사항185 6.5.4.GPIOB_CRL 레지스터 설정186 6.5.5.GPIOx_BRR GPIOx_BSRR 레지스터 설정187 6.5.6.수행 결과188 6.6.고급스러운 코딩을 하자 1190 6.6.1.소스 파일 폴더 위치190 6.6.2.platform_config.h 구현 - define의 활용 1190 6.6.3.platform_config.h 구현 - define의 활용 2193 6.6.4.GPIO_B_Output_Init 함수 구현196 6.6.5.led.c 구현198 6.6.6.IAR & RIDE7 빌드201 6.6.7.실행 결과202 6.7.고급스러운 코딩을 하자 2203 6.7.1.소스 파일 폴더 위치203 6.7.2.레지스터의 Address Offset - 상대 주소 지정 방식203 6.7.3.새로운 typedef - RCC_TypeDef 정의205 6.7.4.GPIO_TypeDef 정의208 6.7.5.상대 주소 지정 방식 결론212 6.8.Key가 눌린 것 알아채기213 6.8.1.소스 파일 폴더 위치213 6.8.2.회로도 및 보드 구성 분석213 6.8.3.platform_config.h 변경 사항215 6.8.4.GPIO Input mode 설정216 6.8.5.Key Input 값 Read - GPIO Read 분석218 6.8.6.key.c 분석220 6.8.7.빌드 및 실행222 6.9.Hello World를 찍어보자224 6.9.1.IAR에서 startup_stm32f10x_md.s 추가224 6.9.2.GPIO_Init 분석224 6.9.3.UART 일반231 6.9.4.회로도 분석234 6.9.5.USART macro 및 typedef 분석235 6.9.6.main 함수 검토236 6.9.7.GPIO_Configuration237 6.9.8.USART1_Init238 6.9.9.USART_Init 함수 설명244 6.9.10.UART 출력 함수 구현250 6.9.11.실행 결과254 6.10.printf를 활용하자255 6.10.1.semi-hosting255 6.10.2.main.c 변경사항259 6.10.3.실행 결과261 6.11.Get Character & 메뉴 구성262 6.11.1.USART_FLAG_RXNE262 6.11.2.USART_ReceiveData 구현263 6.11.3.USART_GetCharacter 구현263 6.11.4.메뉴 구성265 6.11.5.수행 결과267 6.12.7-Segment Control268 6.12.1.회로도 분석268 6.12.2.7-segment 개요268 6.12.3.GPIO 설정 및 기본 함수 구현269 6.12.4.Seven_Segment_Test 구현271 6.12.5.7-segment로 숫자를 표현해 보자272 6.12.6.실행 결과275 6.13.Clock Control276 6.13.1.회로도 및 클럭 소스 분석276 6.13.2.Enable HSE277 6.13.3.Flash access Latency 설정278 6.13.4.HCLK, PCLK1, PCLK2 설정280 6.13.5.PLL 설정282 6.13.6.PLL ON284 6.13.7.System clock switch 설정285 6.13.8.소스 코드 변경 사항 설명286 6.13.9.LED Test 성능 비교287 6.14.RCC_GetClocksFreq 구현289 6.14.1.RCC_ClocksTypeDef 정의289 6.14.2.SYSCLK_Frequency 구하기289 6.14.3.HCLK_Frequency 구하기292 6.14.4.PCLK1_Frequency 구하기293 6.14.5.PCLK2_Frequency 구하기294 6.14.6.ADCCLK_Frequency 구하기295 6.14.7.System_Information 변경 사항295 6.14.8.수행 결과296 6.15.정확한 1초 Delay 구현297 6.15.1.Cortex-M3 Exception 개요297 6.15.2.STM32F10xxx Vector table300 6.15.3.System Control Space 분석303 6.15.4.NVIC Vector Table 설정305 6.15.5.SysTick Configuration307 6.15.6.Exception priority311 6.15.7.NVIC_SetPriority 설정313 6.15.8.SysTick interrupt handler 설정317 6.15.9.실행 결과319 6.16.Key Interrupt 처리320 6.16.1.실행 결과320 6.16.2.External interrupt/event controller (EXTI) 개요321 6.16.3.NVIC Configuration 분석324 6.16.4.EXTI Configuration335 6.16.5.EXTI0_IRQHandler342 7.Cortex-M3 및 802.15.4 ZigBee 통신 프로그래밍345 7.1.Hello World345 7.1.1.STMicroelectronics 라이브러리 적용345 7.1.2.Hello World 빌드 - IAR case348 7.1.3.Hello World 빌드 - RIDE7 case352 7.1.4.소스 분석353 7.1.5.수행 결과357 7.1.6.라이브러리 폴더 위치 변경357 7.2.메뉴 구성 및 LED & Key Control360 7.2.1.USE_FULL_ASSERT - debug 부분360 7.2.2.소스 코드 변경 사항365 7.2.3.RCC Get Clocks Frequency367 7.3.Clock Control369 7.3.1.소스 변경 사항369 7.3.2.실행 결과371 7.3.3.System Init 함수 설명372 7.3.4.SetSysClock() 함수 설명376 7.3.5.SetSysClockTo72() 함수 설명376 7.4.정확한 1초 Delay 구현 및 Key Interrupt 처리379 7.4.1.빌드 환경 추가 파일들379 7.4.2.Interrupt Handler 구현379 7.4.3.소스 변경 사항380 7.4.4.실행 결과383 7.5.In-Application Programming (IAP) - BootLoader384 7.5.1.AN2557 다운로드384 7.5.2.IAP 개요385 7.5.3.IAP code 개요386 7.5.4.IAP code 알고리즘387 7.5.5.STM 라이브러리 사용389 7.5.6.IAP project 소스 변경 내역390 7.5.7.IAP 실행399 7.5.8.User Program 만들기 1 - binary_template399 7.5.9.IAP YModem Download403 7.5.10.User Program 만들기 2 - Z1.Src004.KeyInterrupt406 7.6.SPI 통신을 이용 CC2520 Chip ID 읽기409 7.6.1.CC2520 2.4 GHz RF transceiver410 7.6.2.CC2520 관련 자료 다운로드410 7.6.3.망고 Z1 회로도 분석412 7.6.4.SPI (Serial Peripheral Interface) 통신414 7.6.5.CC2520 레지스터 초기화418 7.6.6.ZigBee_Test 프로그램 설명428 7.6.7.SPI 초기화428 7.6.8.CC2520 RF 초기화433 7.6.9.Get Chip ID & Version440 7.6.10.빌드 및 실행 결과442 7.7.One byte RF 통신 구현444 7.7.1.레지스터 값 출력 함수 구현444 7.7.2.RF Channel 설정446 7.7.3.PAN (Personal Area Network) ID & Short Address 설정448 7.7.4.GPIO 0 Exception 설정450 7.7.5.초기 레지스터 설정 값 변경 사항455 7.7.6.appSwitch Tx application 설명456 7.7.7.appLight Rx application 설명457 7.7.8.basicRfRxFrmDoneIsr() 함수 설명458 7.7.9.실행 결과459 7.8.Multi-Packet Transmit 통신 구현462 7.8.1.실행 결과462 7.8.2.전송 패킷 & PER 계산 structure 구조463 7.8.3.perTest_appTransmitter 설명464 7.8.4.perTest_appReceiver 설명468 7.9.USB HID Demo471 7.9.1.STM 라이브러리 다운로드 및 폴더 설명471 7.9.2.USB HID Demonstrator 다운로드 및 설치472 7.9.3.보드 구동 및 HID 시험 결과473 7.9.4.USB 부분 회로 분석480 7.9.5.EXTI line 18 USB Wakeup event482 7.9.6.STM32 USB interface484 7.9.7.STM32 USB 레지스터 설명485 7.9.8.레지스터 설정 관련 예497 8.RTOS porting503 8.1.FreeRTOS porting503 8.1.1.FreeRTOS 소스 다운로드503 8.1.2.FreeRTOS 일반 설명504 8.1.3.FreeRTOS 디렉토리 및 파일 설명506 8.1.4.MANGO-Z1 포팅 - Clock 설정510 8.1.5.MANGO-Z1 포팅 - GPIO 설정511 8.1.6.MANGO-Z1 포팅 - main() 함수 변경514 8.1.7.실행 결과519 8.1.8.참고 사항 - Compiler option521 8.1.9.FreeRTOS 연구 - Overview523 8.1.10.FreeRTOS 연구 - portTASK_FUNCTION526 8.1.11.FreeRTOS 연구 - task state527 8.1.12.FreeRTOS 연구 - Inter-task Communication528 8.2.uC/OS-II porting538 8.2.1.uC/OS-II 소스 다운로드539 8.2.2.uC/OS-II 소스들간 관계542 8.2.3.WRITE_REG, READ_REG 관련 수정543 8.2.4.uC/OS-II 디렉토리 구조544 8.2.5.개발 환경 설정 및 빌드545 8.2.6.probe_com_cfg.h 변경 사항546 8.2.7.클럭 설정 변경 사항548 8.2.8.LED 관련 수정 사항 설명548 8.2.9.task 생성 함수 OSTaskCreateExt 설명552 8.2.10.LED task 생성 및 실행 결과557 8.2.11.uC/OS-II 연구 - tick 설정562 8.2.12.uC/OS-II 연구 - Critical Sections564 8.2.13.uC/OS-II 연구 - task state570 8.2.14.uC/OS-II 연구 - Scheduling Lock/Unlock, Task Suspend/Resume571 8.2.15.uC/OS-II 연구 - Semaphore571 8.2.16.uC/OS-II 연구 - Message Mailbox574 Appendix577 참고 문서577 참고 Sites577 Mango-M32 회로도 1578 Mango-M32 회로도 2579 Mango-M32 회로도 3580 Mango-M32 회로도 4581 Mango-Z1 회로도 1583 Mango-Z1 회로도 2584 Mango-Z1 회로도 3585 Mango-Z1 회로도 4586 색인589

ARM Cortex-M3 (STM32F10x) 테스트 보드를 통해 실제 개발에 활용할 수 있는 가장 완벽한 지침서 ARM Cortex-M3 시스템 프로그램 개발 실전 가이드 입문에서 전문가 수준까지 친절한 안내서 Cortex-M3 MCU를 활용한 펌웨어 개발 실전 코드 제공 단순 제어에서 무선통신까지 광범위한 체험 FreeRTOS, uC/OS-II 등 임베디드 Real-Time OS 포팅 Cortex-M3 시스템 개발자의 고민을 한번에 해결하는 완벽! ARM Cortex-M3 실전 바이블