기술(Tech, IT)/임베디드 (Embedded) 17

[Embedded] 정전식 터치스크린 (Capacitive Touchscreen)

정전식 터치스크린은 스마트폰을 비롯해 우리 일상의 많은 기기들에 사용되고 있다. 어떻게 동작하는지 알아보자. 정전식 터치스크린은 인체의 전기적 특성을 기반으로 작동하며, 사람 터치의 정전식 특성을 사용한다. 정전식 터치스크린은 매우 민감하고 동시에 하나 이상의 접촉 지점을 인식할 수 있는 멀티 터치 기능을 지원한다. 이 기능은 줌(zoom)이나 스와이프(swipe, 미는 동작) 하는 것과 같은 제스처를 가능하게 해 User Experience를 향상시킨다. 그러나 저항식 터치스크린(Resistive Touchscreen)과 다르게 인체의 전도성에 의존하기 때문에 정전식으로 특별히 설계되지 않는 한 일반 장갑이나 비전도성 물체에는 잘 동작하지 않는다. 전극 레이어 : 정전식 터치스크린은 일반적으로 인듐 주..

[Embedded] 저항식 터치스크린 (Resistive Touchscreen)

요즘 스마트폰을 비롯해 다양한 기기에서 터치스크린을 사용할 수 있다. 터치스크린의 동작 방식은 다양하지만 가장 대중적인 기술 중 하나인 Resistive Touchscreen에 대해 알아보자. 저항식 터치스크린은 압력 감도를 기반으로 작동한다. 내구성이 뛰어나고 장갑, 스타일러스 또는 기타 포인팅 자잋와 함께 사용할 수 있어 산업용 제어 및 POS 시스템을 비롯한 다양한 애플리케이션에 적합하다. 그러나 일반적으로 정전식 터치스크린에 비해 선명도와 감도가 낮고 멀티터치 제스처를 지원하지 않는다. 사진에서도 볼 수 있듯이 Resistive Touchscreen은 예전에 많이 사용되던 기술로 요즘엔 Capacitive Touchscreen (정전식 터치스크린)이 더 보편적으로 사용되고있다. 레이어 구조 : 저..

[Embedded] PWM (Pulse Width Modulation)

펄스 변조의 일종으로 신호의 크기에 따라 펄스의 폭을 변조하는 방식. 펄스 파형의 High/Low 상태 파형의 비율을 듀티 사이클이라 하는데, 이 듀티 사이클을 조정해 변조하는 방식. 원래는 통신용으로 개발됐으나 전류, 전압 제어용으로 탁원해 현재는 통신보다는 DC쪽 전력 제어나 모터 제어에 쓰이는 기술. 장점 단점 다용도성: PWM은 모터, LED, 히터 등 다양한 장치를 제어하는 데 사용 가능 듀티 사이클에 의해 제한됨: 유효 주파수 제어는 듀티 사이클에 연동되므로 직접 주파수 제어 방법과 동일한 정밀도를 제공하지 못할 수 있음 효율성: 특히 LED 밝기나 모터 속도를 제어할 때 전력 효율을 높일 수 있음 노이즈 발생 가능성: PWM은 전기적 노이즈를 유발할 수 있으며, 특히 민감한 아날로그 회로에서..

[Embedded] Clock Prescalers

주기를 쪼개, Counter에 공급되는 클락을 더 느리게 만들어주는 장치다. Timer에 공급되는 여러 클락이 하나로 합쳐져 Timer가 더 느리게 동작하게 된다. 장점 단점 단순성: PLL보다 구현과 이해가 쉬움 제한된 범위: Prescaler는 클락만 분할할 수 있으므로 소스 클락보다 낮은 주파수로 제한됨 저전력: 기존 클락 신호를 단순 분할하기 때문에 일반적으로 전력을 적게 사용 더 거친 세분성(Coarser granularity): 주파수 조정 단계는 Prescaler 분한 계수로 제한되므로 미세 조정이 불가능할 수 있음 즉각적인 효과: Prescaler 값에 대한 변경 사항음 잠글(locking) 필요 없이 즉시 적용됨 참고 - https://cafe.daum.net/micom/Acj/120?s..

[Embedded] PLL (Phase-Locked Loop) Configuration

PLL (위상동기회로)는 입력 신호와 출력 신호에서 되먹임된 신호와의 위상차를 이용해 출력 신호를 제어하는 시스템이다. 입력된 신호에 맞춰 출력 신호의 주파수 조절이 목적이다. 입력 및 출력 위상을 동일하게 유지한다는 것은 입력 및 출력 주파수를 동일하게 유지한다는 것을 의미하므로 위상 고정 루프는 입력 주파수를 추적할 수 있다. 또한 주파수 분배기를 통합함으로써 PLL은 입력 주파수의 배수인 안정적인 주파수를 생성할 수 있다. 이러한 특성을 클락 동기화(clock synchronization), 복조(demodulation), 주파수 합성(frequency synthesis), 클락 배율기(clock multipliers), 잡음이 많은 통시 채널에서 신호 복구에 사용된다. 1969년 이후 단일 직접 ..

[Embedded] Hardware abstraction (하드웨어 추상화)

Hardware abstraction은 소프트웨어 엔지니어링의 개념으로, 코드 계층이 하드웨어와 상호 작용할 수 있도록 간소화된 인터페이스를 제공한다. 이 추상화 계층은 하드웨어의 복잡성과 특정 세부 사항을 숨겨 하드웨어와 상호 작용하는 보다 일반적이고 간소화된 방법을 제공한다. 주요 목표는 하드웨어의 특정 세부 사항과 무관한 방식으로 소프트웨어를 작성할 수 있도록 하는 것이다. Hardware abstraction를 비유를 통해 이해해보자. : 세단, SUV, 트럭 등 다양한 자동차(서로 다른 하드웨어 디바이스)를 운전할 수 있다고 가정해보자. 각 차량에는 고유한 컨트롤과 메커니즘(대시보드 레이아웃, 기어 유형 등)이 있다. 하지만 스티어링 휠, 페달, 기어 변속과 같은 기본 인터페이스(Hardware..

[Embedded] Firmware (펌웨어)

Firmware는 디바이스의 특정 하드웨어에 대한 낮은 수준의 제어 기능을 제공하는 특정 유형의 소프트웨어다. Firmware는 하드웨어 자체의 운영체제라고 할 수 있으며, 디바이스가 기본 기능을 수행할 수 있게 해준다. Firmware는 일반적으로 디바이스의 읽기 전용 메모리(ROM)에 저장되므로 디바이스의 전원이 꺼져도 지속된다. Firmware의 예로는 컴퓨터의 BIOS, 스마트폰의 운영 체제, 냉장고의 제어 소프트웨어 등이 있다. Wikipedia의 설명은 아래와 같다. : 컴퓨팅에서 Firmware는 장치의 특정 하드웨어에 대한 저수준 제어를 제공하는 특정 종류의 소프트웨어다. 컴퓨터의 BIOS와 같은 Firmware는 장치의 기본 기능을 포함하며, 운영 체제와 같은 상위 수준의 소프트웨어에 하..