머리말

필자는 (주)LG정보통신 중앙연구소에서 통신장비를 개발하였고, 현재는 대학에서 학생들에게 마이크로프로세서 관련 교과목을 강의하고 있습니다. 그러던 중 학생들이 산업체에서 사용하는 마이크로프로세서를 학교에서 배우고 졸업 후에도 관련 업무에 적용하는 데 도움이 되었으면 하였고, 이에 따라 Cortex-M4 프로세서를 기초부터 응용까지 적용할 수 있는 본 교재를 집필하게 되었습니다.

본 교재 중 기초 부분에서는 STM32F411을 사용하여 제작한 NUCLEO-F411 보드와 관련된 정보, 드라이버(GPIO, USART, ADC, I2C 등)을 이용한 기본 실습을 설명하였습니다. 응용 부분에서는 자이로&가속도 센서를 이용한 위치측정과 FreeRTOS 그리고 최근 핫이슈인 X-Cube-AI를 이용한 인공신경망까지 실습할 수 있도록 하였습니다.

시중에 있는 다른 Cortex MCU 관련 교재들은 교재 실습을 위해 비싼 전용 보드를 구매해야 하지만, 본 교재에서는 NUCLEO-F411 보드와 기타 전자부품만 사용하여 직접 하드웨어를 구성하고 동작시켜 볼 수 있도록 하였습니다. 또한 교재의 전체 내용을 학습 또는 복습할 수 있도록 YouTube(https://www.youtube.com/@Cortex-M4-mspark)를 통해 관련 자료를 제공하도록 하겠습니다.

본 교재가 학습하는 모든 독자 분들께 많은 도움이 되기를 소망합니다.

2023년 7월
저자 씀

목차

제1장 STM32 실습보드 이해하기
1.1 STM32F411RET6 이해하기
1.2 NUCLEO-F411RE 보드 설명


제2장 개발환경 구축
2.1 STM32CubeIDE 설치하기
2.2 STM32CubeIDE 실행하기
2.3 STM32CubeIDE 업데이트하기


제3장 GPIO 실습
3.1 NUCLEO-F411RE 보드를 사용한 GPIO 출력 실습
3.2 NUCLEO-F411RE 보드를 사용한 GPIO 입력 실습
3.3 GPIO 응용 실습


제4장 외부인터럽트 실습
4.1 STM32F411 NVIC 이해
4.2 외부인터럽트 실습


제5장 USART 실습
5.1 NUCLEO-F411RE 보드를 이용한 USART 실습
5.2 인터럽트를 이용한 USART 실습
5.3 USART RX 인터럽트를 이용한 자동차제어
5.4 DMA를 이용한 USART 실습
5.5 printf() 사용 실습


제6장 ADC 실습
6.1 폴링 방식
6.2 인터럽트 방식
6.3 DMA를 이용한 ADC 실습


제7장 Timer/Counter 실습
7.1 System tick timer 실습
7.2 Timer Update Interrupt 실습
7.3 Timer를 이용한 구형파 발생 실습
7.4 Timer를 이용한 PWM 실습
7.5 Timer를 이용한 주파수 및 듀티비 측정 실습
7.6 Timer를 이용한 초음파센서 거리측정 실습


제8장 가속도센서와 자이로센서 실습
8.1 가속도센서 실습
8.2 자이로센서 실습
8.3 상보필터를 이용한 보상 및 결과


제9장 FreeRTOS 실습
9.1 FreeRTOS를 이용한 Multi Task 실습
9.2 FreeRTOS를 이용한 Priority 실습
9.3 FreeRTOS에서 Software Timer 실습
9.4 FreeRTOS에서 Timer Interrupt 실습
9.5 FreeRTOS에서 Semaphore 실습
9.6 FreeRTOS에서 Mutex 실습
9.7 FreeRTOS에서 Queue 실습


제10장 AI 실습
10.1 인공신경망
10.2 프로그램 설치
10.3 XOR 인공신경망 설계
10.4 X-CUBE-AI를 이용한 인공신경망 적용
10.5 SIN(X) 인공신경망 설계 및 적용