1. MCU와 임베디드 시스템 기본 개념

MCU (Micro Controller Unit)란?
- “작은 크기의 컴퓨터”로, CPU, RAM 등 기본 컴퓨터 부품이 한 칩에 집적되어 있음
- 실제 소프트웨어(임베디드 소프트웨어)가 실행되어 전자 장치를 제어함
임베디드 시스템이란?
- 전자제품 내부에 내장되어 특정 기능(예: 자동차의 조향, 청소기의 모터 제어 등)을 수행하는 제어기를 의미
- ECU(전자제어장치) 내부에 MCU가 포함되어 있으며, 각 장치별로 독립적인 제어 기능을 수행함

2. 임베디드 소프트웨어의 특징 및 개발 이슈

특징
- 단일 또는 소수의 기능(제품 제어)을 반복적으로 수행
- PC에 비해 낮은 성능의 CPU와 작은 메모리 사용
- 제한된 자원 내에서 모든 필요한 기능을 구현해야 함
- 소프트웨어 개발 환경(PC)과 실제 실행 환경(MCU) 차이로 인해 디버깅이 어려움
개발 이슈
- 초기에는 비교적 성능이 좋은 MCU를 사용한 후, 점차 최적화를 통해 비용 절감 및 성능 하향 조정
- 실제 하드웨어 환경에 맞춘 ADC, 통신 인터페이스 등 하드웨어 제어 기능 구현 필요

입력 (Input)
- 센서 데이터(전압, 버튼 입력, 가속 페달 등)를 통해 외부 상태를 측정
- ADC 기능, 통신 수신 등으로 기어 상태, 배터리 전압, 사용자의 조작 정보를 수집
처리 (Processing)
- 수집된 데이터를 기반으로 제어 로직 수행
- 예) 기어 상태에 따른 모터 전류 방향 결정, 가속 페달 입력에 따른 전류 크기 계산
출력 (Output)
- 계산 결과에 따라 모터에 전류 공급, LCD나 기타 출력 장치로 상태 표시
- 실제 구동 모터 제어 및 사용자 인터페이스 구현

모터 기본 원리
- 전류가 공급되면 모터 내부 전선에 의해 회전력이 발생
- 전류의 크기가 클수록 회전력이 커지고, 전류 방향에 따라 회전 방향이 결정됨
전기차 구동 모터 제어 예시
- 기어 상태 판단:
  - 기어가 D, N, R 등으로 설정될 때 전압 변화(또는 통신 메시지)로 상태 판별
  - MCU는 ADC 기능 등을 활용해 전압을 측정하여 기어 상태를 인식
- 모터 제어:
  - 기어 상태에 따라 전류의 방향을 결정하고, 가속 페달 입력에 따라 전류의 크기를 조절하여 모터의 회전력 제어
청소기 모터 제어 예시
- 입력: 사용자 버튼(강도 조절), 배터리 전압 측정
- 처리: 버튼 입력에 따라 모터에 공급할 전류 크기를 결정하고, LCD에 현재 상태(예: “초강력”, “일반”) 출력
- 출력: 모터 전류 조절 및 LCD 출력으로 사용자에게 상태 표시

강의 목적
- MCU 소프트웨어 개발에 처음 입문하는 신입 개발자 및 취업 준비생에게 기초 개념을 전달
- 임베디드 시스템에서 MCU의 역할과 임베디드 소프트웨어 개발 시 고려해야 할 사항을 이해시키기 위함
강의 대상
- C 언어 기본 지식을 보유한 사람
- 임베디드 시스템과 MCU 소프트웨어 개발 업무에 대해 전반적인 개념을 빠르게 익히고자 하는 신입 개발자 및 관련 분야 취업 준비생

핵심 요점
- MCU는 작은 컴퓨터: 전자제품 내에 내장되어 특정 기능(예: 자동차, 청소기 등)을 제어
- 임베디드 소프트웨어의 특징: 자원 제약, 단일 기능 반복 수행, 개발 환경과 실행 환경의 차이로 인한 최적화 필요
- 소프트웨어 구조: 입력 → 처리 → 출력의 3단계로 구성되며, 각 단계에서 센서 데이터 수집, 제어 로직 실행, 액추에이터 제어 등이 이루어짐
- 실제 적용 사례: 전기차의 구동 모터와 청소기 모터 제어를 통해 구체적인 구현 예시를 이해할 수 있음
향후 학습:
- 이 강의는 기초 개념 정립에 중점을 두었으며, 이후 강의에서 보다 구체적인 MCU 하드웨어와 소프트웨어 개발 환경, 디버깅 기법 등을 다룰 예정