소프트웨어 공장

FreeRTOS 실전 예제FreeRTOS는 실시간 운영체제(RTOS)로서, 임베디드 시스템 개발자들에게 효율적인 태스크 관리와 자원 제어를 제공합니다. 이번 포스팅에서는 FreeRTOS를 활용한 간단한 IoT 프로젝트를 구현해보겠습니다. 프로젝트는 온도 및 습도 센서 데이터 수집 및 전송, OLED 디스플레이 제어, 태스크 및 자원 관리 최적화를 중심으로 구성됩니다.프로젝트 목표온도 및 습도 센서 데이터 수집 및 전송: 센서를 통해 데이터를 읽고 이를 UART 또는 BLE를 통해 전송합니다.OLED 디스플레이 제어: 수집된 데이터를 OLED 디스플레이에 출력합니다.태스크 및 자원 관리 최적화: FreeRTOS의 태스크 우선순위, 큐, 세마포어 등을 활용해 시스템 성능을 최적화합니다.프로젝트 준비물MCU:..

FreeRTOS와 CMSIS-RTOS v1 비교 및 활용 방법FreeRTOS는 전 세계적으로 널리 사용되는 실시간 운영 체제(RTOS)입니다. CMSIS-RTOS v1는 ARM에서 제공하는 추상화 레이어로, 다양한 RTOS에서 공통적으로 사용할 수 있는 API를 제공합니다. 이 글에서는 CMSIS-RTOS v1와 FreeRTOS의 확장 기능을 비교하고, FreeRTOS API 사용법 및 CMSIS v2와의 비교와 마이그레이션 전략을 소개하겠습니다.1. CMSIS-RTOS v1와 FreeRTOS 확장 기능CMSIS-RTOS v1의 주요 특징일관된 API 제공: 다양한 RTOS에서 동일한 API로 코드를 작성할 수 있도록 설계되었습니다.ARM 에코시스템 최적화: Cortex-M 기반의 임베디드 시스템 개발을..

FreeRTOS 디버깅 및 문제 해결FreeRTOS를 활용한 프로젝트를 진행하다 보면 디버깅과 문제 해결이 필수적입니다. 이 글에서는 FreeRTOS 디버깅에 필요한 도구와 기법, 주요 문제와 해결 방법을 정리하였습니다. CMSIS v1을 기반으로 디버깅을 진행할 때 특히 유용한 정보를 다룹니다.디버깅 도구 및 주요 기법1. 태스크 상태 모니터링FreeRTOS에서는 태스크의 상태를 모니터링하여 디버깅 정보를 얻을 수 있습니다. 주요 상태는 다음과 같습니다:Running: 현재 CPU에서 실행 중인 태스크.Ready: 실행 대기 상태.Blocked: 이벤트나 시간 대기 중인 상태.Suspended: 실행이 중단된 상태.예제 코드: 태스크 상태 출력#include "FreeRTOS.h"#include "ta..

FreeRTOS 이벤트 그룹( Event Group ) 사용 방법이벤트 그룹의 개념과 활용 사례이벤트 그룹은 FreeRTOS에서 여러 태스크 간의 동기화를 위해 사용되는 강력한 도구입니다. 이벤트 그룹은 비트 필드 형식으로 구성되며, 각각의 비트가 특정 이벤트를 나타냅니다. 이를 통해 여러 이벤트를 관리하고, 태스크 간의 협업을 쉽게 구현할 수 있습니다.이벤트 그룹의 주요 특징비트 기반 동기화: 각 비트는 고유의 이벤트를 나타냅니다.여러 이벤트 처리: 하나의 함수 호출로 여러 이벤트를 동시에 처리할 수 있습니다.효율적인 태스크 관리: 이벤트를 통해 태스크 간의 협업이 간소화됩니다.활용 사례센서 데이터 수집: 여러 센서에서 데이터를 수집한 후 이벤트로 태스크를 트리거.네트워크 통신: 데이터 송수신이 완료된..

FreeRTOS Idle Task와 Power ManagementFreeRTOS는 임베디드 시스템에서 실시간 운영 체제를 구현하기 위한 강력한 도구입니다. 특히 저전력 MCU 환경에서는 전력 소비를 최소화하면서도 효율적인 작업 처리를 위해 Idle Task와 Power Management 기능을 활용하는 것이 중요합니다. 이번 포스팅에서는 Idle Task의 역할과 활용 방법, 저전력 모드에서의 FreeRTOS 적용 사례, 그리고 전력 최적화를 위한 CMSIS-RTOS 설정 팁을 다룹니다.1. Idle Task의 역할과 활용 방법Idle Task는 FreeRTOS가 기본적으로 제공하는 가장 낮은 우선순위의 태스크입니다. 시스템 내에서 실행 가능한 다른 태스크가 없는 경우 Idle Task가 실행됩니다. ..

FreeRTOS 타이머와 시간 관리FreeRTOS의 CMSIS-RTOS v1 래퍼는 타이머와 시간 관리 기능을 지원하여 주기적인 작업을 효율적으로 수행할 수 있습니다. 이번 포스팅에서는 CMSIS-RTOS v1의 소프트웨어 타이머를 활용하는 방법과 주요 함수인 osTimerNew() 및 osTimerStart()의 사용법을 설명합니다. 또한 LED 점멸 제어와 센서 데이터 정기 업데이트를 예제로 다뤄보겠습니다.소프트웨어 타이머란?소프트웨어 타이머는 특정 시간 간격이 경과했을 때 자동으로 콜백 함수를 호출하는 메커니즘입니다. 실시간 시스템에서 반복적인 작업이나 일정 시간 이후 실행이 필요한 작업에 유용하게 사용됩니다.소프트웨어 타이머의 주요 특징비차단 동작: 타이머는 백그라운드에서 실행되며, 주어진 시간 ..

FreeRTOS Semaphore와 Mutex 활용하기FreeRTOS는 임베디드 시스템에서 널리 사용되는 실시간 운영 체제(RTOS)로, 태스크 간 동기화 및 리소스 보호를 위한 다양한 동기화 메커니즘을 제공합니다. 이 글에서는 Semaphore와 Mutex를 활용하는 방법과 주요 차이점, 함수 사용법, 그리고 실제 사용 사례와 예제를 통해 FreeRTOS(CMSIS v1)에서 동기화를 구현하는 방법을 알아보겠습니다.1. Semaphore와 Mutex의 차이점Semaphore용도: 주로 태스크 간 신호 전달 또는 리소스 접근 허용/제어에 사용됩니다.특징:카운팅 세마포어와 바이너리 세마포어로 나뉩니다.특정 리소스의 사용 가능 여부를 태스크 간에 관리합니다.태스크 간 신호 전달(Signal)이 주 목적입니다..

FreeRTOS Queue와 데이터 통신FreeRTOS는 임베디드 시스템에서 태스크 간 통신을 효율적으로 처리하기 위해 다양한 데이터 구조를 제공합니다. 그중 큐(Queue)는 태스크 간 데이터를 주고받는 데 매우 유용하게 활용됩니다. 오늘은 FreeRTOS(CMSIS v1)에서 제공하는 큐의 개념과 활용 방법을 소개하고, 이를 활용한 간단한 예제를 구현해 보겠습니다.큐(Queue)란 무엇인가?큐는 데이터 항목을 순서대로 저장하고 관리하는 자료 구조입니다. FIFO(First In First Out) 방식으로 동작하며, 먼저 삽입된 데이터가 가장 먼저 추출됩니다.FreeRTOS에서 큐는 다음과 같은 경우에 사용됩니다:태스크 간 데이터 전송: 데이터를 생성하는 태스크와 이를 처리하는 태스크 간의 통신.인터..

FreeRTOS TaskCMSIS-RTOS v1 소개CMSIS-RTOS v1은 ARM에서 제공하는 Cortex-M 마이크로컨트롤러를 위한 RTOS 인터페이스 표준입니다. 이 표준은 다양한 RTOS 구현에서 동일한 API를 사용할 수 있도록 설계되었으며, 코드 이식성을 높이는 데 기여합니다. 이를 통해 애플리케이션 개발자는 RTOS 자체의 세부 구현보다는 애플리케이션 로직에 더 집중할 수 있습니다.CMSIS-RTOS v1의 핵심 기능 중 하나는 태스크(Task) 관리입니다. 태스크는 RTOS에서 실행되는 독립적인 작업 단위이며, 멀티태스킹 환경에서 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 CMSIS-RTOS v1에서 태스크를 생성하고 관리하는 방법을 단계별로 알아보겠습니다.CMSIS-RTOS v1에서 태스크 생..

FreeRTOS 기본 개념과 구현 방법FreeRTOS 기본 개념FreeRTOS는 실시간 운영체제(RTOS)로, 임베디드 시스템에서 태스크(Task) 관리, 시간 제어, 동기화 등의 기능을 제공합니다. FreeRTOS는 경량화되어 있으며, 다양한 마이크로컨트롤러에서 사용할 수 있어, 실시간 시스템 설계에 적합합니다.CMSIS-RTOS는 ARM Cortex-M 계열 마이크로컨트롤러를 위한 표준화된 RTOS API를 제공합니다. CMSIS-RTOS v1은 FreeRTOS와 같은 다양한 RTOS를 위한 추상화 계층을 제공하여 호환성과 이식성을 높입니다.FreeRTOS의 핵심 요소1. Task (태스크)개념태스크는 FreeRTOS에서 실행되는 독립적인 코드 실행 단위입니다. 각각의 태스크는 고유한 스택과 상태를 ..