혁신융합대학[CO-SHOW] 본선 사전교육용 부품발송 설명
MCU 응용 경진대회 본선 대비 사전교육용 부품 발송 설명
1. 개요
CO-SHOW 2025에서 진행되는 2025 COSS 차세대반도체 MCU 응용 경진대회는 MCU의 하드웨어를 깊이 이해하고 그것을 활용하는 방법을 습득하는 것이 그 취지입니다. 따라서 MCU와 그것에 연결하는 부품의 데이터시트부터 공부하여, 그 설명에 따라 가장 기본적인 기능부터 구현해 보는 것이 중요합니다.
이 과정을 돕기 위해 본선에 진출하는 팀에게는 몇 가지 MCU와 부품, 그리고 MCU를 프로그래밍하는 도구들을 보내드립니다. 이것들을 사용하여 스스로 회로를 구성하고 구동 코드를 작성하고 그 코드를 컴파일하여 MCU에 프로그래밍하는 과정 전체를 본선 전까지 실습해 보기 바랍니다.
MCU와 부품의 데이터시트, 그리고 컴파일 및 프로그래밍 방법은 인터넷에 검색하면 많이 나오며, 일부 자료와 tutorial 동영상 링크는 저희 사이트에 공지하겠습니다. 하지만 각자 주도적으로 자료를 찾아보는 노력도 중요합니다.
2. 발송 품목
가. ATtiny2313A MCU IC (DIP 20핀)
나. Crystal (16MHz)
다. Ceramic Capacitor (18pF)
라. USBasp programmer for AVR MCU
마. STM32F103C8T6 보드 (Bluepill 보드)
바. ST-Link 호환 programmer for STM32 MCU
사. 74HC595를 탑재한 4자리 display 모듈
아. MAX7219를 탑재한 8자리 display 모듈
3. 본선 과제와의 연관성
본선에서는 AVR 계열의 MCU와 STM32 계열의 MCU를 활용하는 과제가 제시될 것입니다. 다만 위와 동일한 MCU 품종은 아닐 수 있습니다. 기본은 AVR MCU로 구현하고, 성능을 높이기 위해 STM32 MCU를 활용할 수 있는 옵션을 제공할 것입니다.
본선에서도 코드를 MCU에 프로그래밍하기 위해 USBasp 및 ST-Link programmer를 사용할 것이니 이 programmer 들의 활용법은 미리 숙지해 두어야 합니다.
4. 소프트웨어 개발 환경
본선에서 코드 작성, 컴파일, 프로그래밍을 하기 위한 소프트웨어 개발 환경 (IDE)는 제한이 없지만, 아래의 tool 들을 권장합니다. 물론 VScode, PlatformIO도 사용 가능하고, IDE 없이 완전 bare metal 방식으로 개발하여도 됩니다.
코드 작성 및 컴파일: Microchip Studio
프로그래밍: AVRDUDESS
● STM32 계열
코드 작성 및 컴파일: STM32CubeIDE
프로그래밍: STM32CubeProg
5. 디스플레이 모듈
이번에 제공하는 디스플레이 모듈들은 실습 용도일 뿐 본선에서는 사용하지 않습니다. 하지만 모듈에 탑재된 74HC595, MAX7219의 동작 원리를 충분히 이해하면 본선 과제를 수행할 때 많은 도움이 될 것입니다. 74HC595 디스플레이 모듈은 74HC595 IC 4개가 cascade로 연결되어 있고, 각 IC의 출력이 1자리의 7-segment LED를 구동합니다.
6. ATtiny2313A Clock 설정
ATtiny2313A MCU IC는 공장에서 출고된 상태의 신품입니다. 따라서 clock은 internal RC oscillator를 8로 분주하도록 기본 설정되어 있습니다. 낮은 주파수이지만 이 상태 그대로 동작합니다.
MCU와 함께 보내는 16MHz crystal과 18pF capacitor를 연결하면 ATtiny2313A를 16MHz로 동작시킬 수 있는데, 이를 위해서는 ATtiny2313A의 Fuse Byte를 변경해야 합니다. 이 과정은 ATtiny2313A datasheet 20장 (Lock Bits, Fuse Bits and Device Signature)에 설명되어 있습니다. 또한 6장 (Clock System)도 참조해야 합니다.
주의할 점은, Fuse bits를 외부 clock으로 변경하여 설정한 이후에는 반드시 clock pin에 crystal과 capacitor가 연결되어 있어야 합니다. 외부 crystal에 의해 발진하는 clock 신호가 clock pin에 들어오지 않으면 ATtiny2313A는 동작을 안 하고, 다시 내부 oscillator로의 변경도 안 됩니다. 따라서 처음에는 내부 oscillator를 clock으로 사용하여 충분히 실습해 본 후, 외부 crystal을 연결하고 싶을 때 fuse bits를 변경해야 합니다. 내부 oscillator로도 최대 8MHz로 동작시킬 수 있습니다.
