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▶ 이 책은 AVR ATmega128A 바이블를 다룬 이론서입니다. AVR ATmega128A 바이블의 기초적이고 전반적인 내용을 학습할 수 있습니다.

제1장 ATmega128A의 구조와 기능

1.1 마이크로컨트롤러란 무엇인가 11
1. 마이크로프로세서란 무엇인가? 11
2. 마이크로컨트롤러란 무엇인가? 15
[휴게실] “마이컴”이라는 기술용어는 없다 17
3. 마이크로컨트롤러를 공부하기 위한 기초 지식 19
[휴게실] 마이크로프로세서 및 컴퓨터에서의 워드 23
[휴게실] 8비트 데이터에서 2의 보수 표현법 27

1.2 AVR 마이크로컨트롤러의 개요 33
1. AVR 마이크로컨트롤러의 탄생 및 특징 33
2. AVR 마이크로컨트롤러의 종류 34

1.3 ATmega128A의 기본 구조와 기능 41
1. ATmega128A의 특징 41
2. ATmega128A의 외부 구조 44
3. ATmega128A의 내부 구조 46
4. ATmega128A의 메모리 구조 54
[휴게실] EEPROM과 플래시 메모리 63
5. ATmega128A에서 16비트 I/O 레지스터의 액세스 64
6. ATmega128A의 외부 버스 인터페이스 67
7. ATmega128A의 어셈블리 명령 세트 75

1.4 ATmega128A의 시스템 제어 기능 92
1. 메모리 록 비트와 퓨즈 비트 92
2. 시스템 클록 96
3. 시스템 리셋 103
4. 워치독 타이머 108
5. 슬립 모드 110
6. JTAG 인터페이스 및 AVR 프로그래밍 113

1.5 ATmega128A의 인터럽트 처리 기능 119
1. 인터럽트의 개요 119
2. ATmega128A의 인터럽트 처리 동작 125
[휴게실] 인터럽트 플랙 비트의 클리어 134

제2장 ATmega128A의 내장 I/O 기능

2.1 병렬 I/O 포트 137
1. 병렬 I/O 포트의 기본적인 동작 137
2. 병렬 I/O 포트의 부수적인 동작 141

2.2 타이머/카운터 및 PWM 출력 146
1. 타이머/카운터의 개요 146
2. 타이머/카운터0과 2 148
3. 타이머/카운터1과 3 167

2.3 A/D 컨버터 194
1. A/D 컨버터의 개요 194
2. A/D 컨버터의 동작 196
[휴게실] ATmega128A에서 A/D 컨버터 사용의 주의사항 요약 213

2.4 아날로그 비교기 214
1. 아날로그 비교기의 기본 구조 214
2. 아날로그 비교기의 I/O 제어 레지스터 215

2.5 USART 직렬통신 포트 218
1. USART 직렬통신 포트의 개요 218
2. USART 직렬통신 포트의 동작 223
3. RS-232C 직렬통신 233
[휴게실] ASCII 코드 242

2.6 SPI 직렬통신 포트 244
1. SPI 직렬통신 포트의 개요 244
2. SPI 직렬통신 포트의 동작 246

2.7 TWI 직렬통신 포트 256
1. TWI 직렬통신 포트의 개요 256
2. I2C 통신에 대하여 256
3. TWI 직렬통신 포트의 동작 264

제3장 OK-128TFT 키트 및 개발 툴

3.1 OK-128TFT 키트의 구조와 기능 281
1. OK-128TFT 키트의 개요 및 사양 281
2. OK-128TFT 키트의 하드웨어 구조 283
3. TFT-32A 보드의 하드웨어 구조 291
4. OK-128TFT 키트의 조립 및 테스트 297
[휴게실] 전자 제품의 회로도와 PCB에서 유의할 사항 302
5. RS-232C 직렬통신 케이블의 제작 303

3.2 AVR ATmega128A의 개발 툴 305
1. 하드웨어 및 소프트웨어 개발 툴 305
2. Atmel-ICE 에뮬레이터 312
3. AVRISP mkII 다운로드 케이블 315
4. Atmel Studio와 예제 프로그램의 설치 317
5. Atmel Studio의 사용 및 환경 설정 322

3.3 WinAVR C컴파일러의 기능 요약 335
1. WinAVR의 개요 335
2. WinAVR의 주요 기능 요약 337
[휴게실] AVR C언어에서 변수를 사용할 때의 유용한 팁 350
3. 기본적인 헤더파일 및 라이브러리 함수의 요약 351
[휴게실] 인텔 HEX 파일의 형식 370

제4장 C언어 프로그래밍 기술

4.1 Atmel Studio를 사용한 C언어 프로그래밍 373
4.2 기본적인 C언어 프로그래밍 기법 401
4.3 텍스트형 LCD 모듈 응용 프로그램 415
[휴게실] 텍스트형 LCD 모듈과 그래픽형 LCD 모듈의 차이점 432
4.4 키입력 및 인터럽트 처리 프로그램 450
4.5 TFT-LCD 모듈 영문 ASCII 출력 프로그램 465
4.6 TFT-LCD 모듈 한글 출력 프로그램 527
4.7 TFT-LCD 모듈 그래픽 출력 프로그램 568
4.8 TFT-LCD 모듈 터치 스크린 입력 프로그램 584
4.9 타이머 인터럽트 응용 프로그램 610
4.10 TV 리모컨 응용 프로그램 630
4.11 타이머를 이용한 PWM 제어 프로그램 654
4.12 타이머를 이용한 음악연주 프로그램 662
4.13 A/D 컨버터와 아날로그 비교기 응용 프로그램 688
4.14 D/A 컨버터 응용 프로그램 709
4.15 RS-232C 직렬통신 프로그램 723
4.16 DS3234 RTC를 이용한 시계 프로그램 736
4.17 TWI 직렬통신 프로그램 774
4.18 ATmega128A의 고급 응용 프로그램 785
4.19 TFT-LCD를 이용한 게임 프로그램 798
4.20 SD 카드에 파일을 저장하는 프로그램 813

〈부록〉 ATmega128A의 데이터 시트 863
참고 문헌 및 저자 소개 878

[머리말]
1997년에 Atmel사에서 처음 발표한 AVR 마이크로컨트롤러는 그 탁월한 성능 및 기능과 우수한 사용자 편의성 때문에 순식간에 8비트 마이크로컨트롤러 시장을 평정하였다. 특히 여러 AVR 모델 중에서 2001년에 발표된 ATmega128과 2008년에 발표된 ATmega128A는 한 시대의 마이크로컨트롤러를 대표할 정도로 큰 인기를 얻었다.
AVR은 하버드 구조로 된 고성능의 8비트 RISC형 마이크로컨트롤러인데, 프로그램용 메모리로서 대용량의 플래시 메모리를 내장하고 있으며, 이것을 사용자가 쉽게 여러번 반복적으로 프로그래밍할 수 있는 다운로드 기능을 가지고 있어서 매우 편리하다. 더구나 이러한 플래시 메모리에 프로그램을 다운로드하는 직렬통신 사양이 공개되어 있고, 이에 필요한 다운로드 케이블을 사용자가 쉽고 저렴하게 만들어 사용할 수 있었다. 또한 Atmel사에서 모든 소프트웨어 개발 툴을 무료로 제공하였다. 따라서 AVR을 사용하기 위한 하드웨어 개발장비 및 소프트웨어 개발 툴은 모두 무료로 사용할 수 있다는 것이 큰 매력이며, 이는 AVR은 곧 무료라는 등식을 만들어냈다.
그러나, 2016년 1월에 Atmel사가 치열한 경쟁 관계에 있던 Microchip Technology사에 인수 합병되면서 상황이 많이 달라지고 있다. AVR 모델의 종류에도 상당한 변화가 있고 AVR Studio가 Atmel Studio로 바뀐 것처럼 소비자에 대한 지원도 조금씩 달라지고 있으며, 여기에 이 분야의 시장에서 ARM Cortex-M 계열의 32비트 마이크로컨트롤러에게 크게 위협을 받는 상황이 겹치면서 AVR의 지위는 예전에 비하여 상당히 흔들리고 있는 상황이다. 그럼에도 불구하고 그동안 ATmega128A가 지배하였던 마이크로컨트롤러 시장의 폭과 깊이가 워낙 대단하였기 때문에 앞으로도 상당한 시간 동안은 이 모델이 계속하여 활발하게 사용될 것이다. 특히 마이크로컨트롤러에 처음 입문하려는 학생이나 엔지니어들에게 이것의 인기는 아직도 매우 높다.
저자는 그동안 ATmega128A를 비롯한 몇 권의 AVR 마이크로컨트롤러 관련 서적을 집필하였다. 그러나, 이처럼 AVR의 사용 환경이 크게 달라졌으므로 OK-128TFT 키트를 V2.0으로 좀더 유용하게 수정하고, 이에 맞추어 ATmega128A 책을 대폭 보완하여 다시 쓰게 되었다. 이 책에서는 Windows 10 운영체제와 Atmel Studio V7.0에 맞추어 C언어로 사용자 프로그램을 작성하는 것을 기본으로 설명하며, 하드웨어 개발 툴은 주머니가 가벼운 독자를 위하여 종래의 AVRISP mkII 호환 다운로드 케이블을 기본으로 사용하지만, 필요하면 Atmel-ICE 에뮬레이터도 사용할 수 있도록 하였다.

2020년 1월 天安에서 저자 尹 德 鏞 씀