AVR ATmega128A 바이블 2(고성능 AVR 정복 시리즈 6)

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

윤덕용 (1) 학력

1981. 2. 서울대학교 전기공학과 졸업

1983. 2. 서울대학교 대학원 전기공학과 졸업(공학석사)

1995. 2. 단국대학교 대학원 전기공학과 졸업(공학박사)



(2) 주요 경력

1982. 12.～1984. 5. 삼성전자(주) 종합연구소 근무

1984. 6. ～1985. 2. 한독(주) 컴퓨터기술연구소 근무

1985. 3. ～2006. 2. 국립 천안공업대학 전자계산기과/제어계측과 교수

2005. 3. ～현재 국립 공주대학교 공과대학 전기전자제어공학부 교수



(3) 저서

마이크로프로세서 응용실습 (1988, 자유아카데미)

16비트 마이크로프로세서 및 IBM PC 하드웨어 입문 (1991, 조원사)

마이크로프로세서 응용 -Z80 MASTER- (1998, Ohm사)

DSP 마스터 시리즈 ① - TMS320C31 마스터 (1998, Ohm사)

DSP 마스터 시리즈 ② - TMS320C32 마스터 (1999, Ohm사)

어셈블리와 C언어로 익히는 80C196KC 마스터(I) (2000, Ohm사)

어셈블리와 C언어로 익히는 80C196KC 마스터(II) (2000, Ohm사)

어셈블리와 C언어로 익히는 8051 마스터 (2001, Ohm사)

어셈블리와 C언어로 익히는 AT89S52 마스터 (2006, Ohm사)

프로세서 응용 시리즈 ① - LCD 모듈의 철저 활용 (2002, Ohm사)

프로세서 응용 시리즈 ② - LCD 모듈 활용 마스터 (2004, Ohm사)

프로세서 응용 시리즈 ③ - ATmega128을 활용한 졸업작품 만들기(I) (2005, Ohm사)

프로세서 응용 시리즈 ④ - 졸업작품 만들기(VII) TFT-LCD 모듈 활용 마스터 (2009, Ohm사)

AVR 마스터 시리즈 ① - AVR ATmega128 마스터 (2004, Ohm사)

AVR 마스터 시리즈 ② - AVR ATmega162 마스터 (2004, Ohm사)

AVR 마스터 시리즈 ③ - AVR ATmega8515 마스터 (2004, Ohm사)

고성능 AVR 정복 시리즈 ① - AVR ATmega128 정복 (2006, Ohm사)

고성능 AVR 정복 시리즈 ② - AVR ATmega1281/2561 정복 (2006, Ohm사)

고성능 AVR 정복 시리즈 ③ - AVR ATmega1280/2560 정복 (2006, Ohm사)

고성능 AVR 정복 시리즈 ④ - AVR ATxmega 패밀리 정복 (2010, Ohm사)

고성능 AVR 정복 시리즈 ⑤ - AVR ATmega128A 바이블 (2011, Ohm사)

고성능 AVR 정복 시리즈 ⑥ - AVR ATmega128A 바이블2 (2020, Ohm사)

ARM 시작하기 시리즈 ① - ARM7TDMI AT91SAM7S256으로 시작하기 (2007, Ohm사)

ARM 시작하기 시리즈 ② - ARM Cortex-M0 STM32F051 마스터 (2013, Ohm사)

실용 모터제어 시리즈 ① - 직류전동기 제어 기술 (2015, Ohm사)

실용 모터제어 시리즈 ② - BLDC 모터 제어 기술 (2015, Ohm사)

실용 모터제어 시리즈 ③ - 유도전동기 벡터제어 기술 (2019, Ohm사)

NXP사의 ARM Cortex-M0+ MKL25Z128VLK4 활용 (2016, Ohm사)

ARM Cortex-M 시리즈 ① - ARM Cortex-M0 STM32F091 정복 (2016, Ohm사)

ARM Cortex-M 시리즈 ② - ARM Cortex-M7 STM32F767 정복 (2017, Ohm사)

ARM Cortex-M 시리즈 ③ - ARM Cortex-M3 STM32F103 정복 (2018, Ohm사)



(4) 주 관심 분야

벡터제어 인버터를 이용한 유도전동기 및 동기전동기 서보제어 시스템 설계

마이크로프로세서를 이용한 자동화 시스템 및 제어계측 시스템 설계

기타 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 및 DSP 응용 시스템 개발

마이크로프로세서와 마이크로컨트롤러의 기초 및 응용분야 교육