Transcript 02 메모리와 주변장치.(21)

메모리와 주변장치
(컴퓨터시스템 트랙)
2006. 8.
목차
 메모리
 RAM, ROM, 플래시 메모리
 입출력장치
 직렬포트, 병렬포트, USB, Firewire
 네트워크장치
 Ethernet, IrDA, 블루투스
임베디드시스템(Embedded System)
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메모리(1)
 휘발성(volatile) 기준으로 RAM과 ROM으로 구분
 RAM
 SRAM(Static Random Access Memory)
 한 개의 셀이 6개의 트랜지스터로 만들어진 플립 플롭으로 구성
 트랜지스터로 구동되므로 응답 속도가 빠르지만 가격이 높다
 PC에서는 L2 캐시 메모리용으로 사용
 DRAM(Dynamic Random Access Memory)
 한 개의 셀이 한 개의 트랜지스터와 한 개의 커패시터로 구성
 커패시터는 Dynamic Refresh Unit을 통해서 주기적으로 재충전되
어야 함
 전하가 커패시터에 모일 때까지 기다려야 하므로 응답 속도가 느리
지만, 가격이 낮다
 PC에서는 메인 메모리용으로 사용
임베디드시스템(Embedded System)
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메모리(2)
 기타 RAM
 EDO RAM
 현재 처리중인 데이터를 외부 장치가 받아서 처리가 끝나는 시간 이
전에 다음 차례의 데이터를 읽을 수 있도록 만들어진 DRAM
 SDRAM
 시스템 클록의 속도에 동기해서 메모리의 데이터를 읽고 쓸 수 있음
 프로세서는 메모리 읽기/쓰기 동작이 진행될 때 다음 작업을 시작할
수 있어서 빠른 처리가 가능
 RDRAM
 펜티엄 III 및 차세대 PC에서 램버스 채널이라는 고속 데이터 버스
이용하여 성능 향상
 DDR SDRAM
 시스템 클록의 상승 에지와 하강 에지 모두에서 출력이 나올 수 있
게 하여, SDRAM에 비해서 처리 속도 향상
임베디드시스템(Embedded System)
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메모리 (3)
 ROM
 비휘발성 반도체 저장 장치
 Mask ROM
 칩 제조사에서 개발자가 원하는 데이터를 Mask에 써서 판매
 PROM
 개발자가 데이터를 쓸 수 있는 램
 각 셀마다 퓨즈를 두어, 잇고 끊음으로 ‘0’과 ‘1’ 구별
 EPROM
 PROM은 한번만 쓸 수 있어서 불편
 자외선을 통하여 데이터를 지우고 다시 쓸 수 있음
 EEPROM
 자외선 대신, 전압을 이용하여 데이터를 지움
임베디드시스템(Embedded System)
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플래시 메모리
 RAM처럼 읽고 쓸 수 있으면서, ROM처럼 비휘발성인 특
성을 가짐
 EPROM/EEPROM을 대체하는 용도로 사용
 낮은 전력 소모
 각 셀마다 하나의 트랜지스터를 사용하므로 고용량 칩
생산이 가능
 쓰기는 수ms, 읽기는 70~100ns
임베디드시스템(Embedded System)
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입출력장치(1)
 직렬포트
 가장 기본적이면서 가장 안정적인 입출력장치
 최초 보드 연결, 유사시 마지막으로 믿을 수 있는 포트
 ‘1’=-12V, ‘0’=+12V
 UART 칩을 이용하여 구동
 1바이트를 한 비트씩 송신하거나, 한 비트씩 송신된 데이터를 바이
트로 바꾸어 프로세서에 전달
Data bits
start 1
2
3
4
5
6
7
P stop stop
시간
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입출력장치(2)
 병렬포트
 입출력포트의 각 핀에 데이터를 할당하여 한 번에 여러 비트를
동시에 전송
 주로 프린터 인터페이스
 임베디드 시스템에서 이용하기 위해서는, 인텔 8255
PIO(Parallel Input Output) 또는 모터롤러의 6821칩 사용
임베디드시스템(Embedded System)
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입출력장치(3)
 USB(Universal Synchronous Bus)

직렬 포트의 일종
 127개까지의 주변 장치를 12Mbps 속도로 PnP 지원

PC는 호스트가 되어서 주변 장치를 관리
 호스트는 각 장치마다 주소를 부여
 장치에 따라 다음 4가지의 전송 모드 이용
1. 제어(control) 전송 모드 장치와 호스트 사이에서 명령 정보, 셋
업 정보, 구성 정보 등을 주고 받음
2. 인터럽트 전송 모드 키보드, 마우스처럼 데이터를 조금씩 전송
하면서 즉각적인 처리가 필요한 경우
3. 벌크 전송 모드 프린터처럼 시간에 제약 받지 않는 커다란 데이
터를 전송할 경우
4. 동시성 전송 모드 호스트와 디바이스 간에 실시간 스트리밍 데
이터를 전송하는 경우. 스피커, 영상 장치 등
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네트워크 장치(1)
 이더넷(Ethernet)
 대표적인 LAN을 구성하는 표준
 물리 계층에서 IEEE 802.3 CSMA/CD 프로토콜 사용
 RJ-45 이용하여 10Mbps 속도를 낼 수 있는 10BaseT가 유연성,
편리성 때문에 많이 사용됨
 100Mbps 속도의 100Base-T4, 100Base-X, 1000Mbps 속도의
기가비트 이더넷도 사용됨
 이더넷 컨트롤러를 이용하여 하드웨어로 구현 가능
 인텔 82544 이더넷 컨트롤러가 물리 계층과 MAC 계층을 한 칩에서
지원
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네트워크 장치(2)
 IEEE-1394(Firewire)
 애플 컴퓨터에서 개발된 고속의 직렬 버스 입출력 기술
 400Mbps, 또는 800Mbps 전송 속도 제공, Hot Plug, Plug and
Play 지원
 비동기식 전송모드
 대역폭은 보장하지 못하지만 데이터가 제대로 전송되었는지 확인
 동기식 전송모드
 에러보정, 재전송은 하지 않지만 대역폭의 80%를 사용 고속 전송
 USB와는 달리 장치가 스스로 마스터가 될 수 있음
 최근 PC 인터페이스는 다양한 입출력을 모두 USB와 Firewire로
대체하는 추세
임베디드시스템(Embedded System)
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네트워크 장치(3)
 IrDA

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이동형/소형 컴퓨터에서 많이 사용
IrDA-1.1 규격에서 4Mbps까지 속도를 낼 수 있음
간단한 구현 및 저가격
저전력소모
점대점 통신
신뢰성 있는 데이터 통신
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네트워크 장치(4)
 블루투스(Bluetooth)
 휴대폰 등 소형 단말기와 PC, 주변 장치를 무선으로 연결
 2.4GHz의 ISM (Industrial Scientific Medical) 대역에서 최대
10m까지 최대 1Mbps 전송
Product A
Product B
software
software
Application
Application
Radio Link
Bluetooth
Protocol
Stack
Bluetooth
Protocol
Stack
Bluetooth Module
Bluetooth Module
antenna
임베디드시스템(Embedded System)
antenna
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네트워크 장치(5)
 블루투스 추가
 한대의 마스터와 최대 7대의 슬레이브로 구성
 IrDA와 블루투스의 비교
비교항목
IrDA
블루투스
매체
적외선
RF(2.4GHz)
통신범위
1m까지
0.1~100m
접속 형태
점대점(point-to-point)
점대다(multipoint)
30도 이하
360도
4Mbps
1Mbps
보안
신호 자체가 보안이 됨
인증, 암호화, 대역확산
가격
$2
$20($5 목표)
방향성
전송속도
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