CHAPTER 3

마이크로컨트롤러 개발 도구 설치하기

가. 마이크로컨트롤러 개발환경 및 설치 준비

나. WinAVR 설치

다. AVR Studio 설치

라. AVR Studio 사용 방법

가. 마이크로 컨트롤러 개발환경 및 설치 준비

AVR Studio에서 지원하는 운영체계는 아래와 같다.

- Windows XP(32비트, 64비트), Windows vista(32비트, 64비트), Windows 7(32비

트, 64비트)

NO 프로그램명 내용 배포 사이트 설치 파일

1 WinAVR

지원되는 각 마이크로

컨트롤러를 컴파일 할

수 있는 헤더파일 모음

프로그램

http://winavr.s

ourceforge.net

/

WinAVR-20100110-i

nstall.exe

2AVR

Studio 4

마이크로 컨트롤러 개발

에 사용되는 프로그램

http://www.at

mel.com/AvrStudio4Setup.exe

3AVR

Toolchain

STK500 ISP의 경로를

설정해주는 도구

http://www.at

mel.com/

avr-toolchain-install

er-3.2.3.579-win32.

win32.x86.exe

마이크로 컨트롤러 개발 환경 구축을 위한 WinAVR 최신 버전은 아래 주소의 사

이트에서 다운로드 할 수 있다.

http://winavr.sourceforge.net/

①

②

[그림 3.1] WinAVR을 다운 받기위한 주소 관련 검색어 입력

사이트에 접속하여 화면에서 좌측의 [Download] 메뉴를 클릭하면 그림 3.2와 같이

나타난다. 클릭한 후 Download Title바 밑에 나타난 “SourceForge.net WinAVR

download page.”를 클릭한다.

[그림 3.2] WinAVR 홈페이지의 설치파일 다운로드 경로

그림 3.3은 WinAVR을 다운로드하는 과정이 나타나며,

첫 번째, 위의 그림 1의 다음 화면으로 WinAVR을 클릭한다.

두 번째, 최신 날짜의 버전은 항상 최상위에 위치해있으므로 20100110을 클릭한다.

세 번째, WinAVR-20100110-install.exe를 클릭한다.

네 번째, 파일 다운로드 – 보안 경고 창이 나타나면 저장을 클릭한다.

[그림 3.3] WinAVR 홈페이지의 설치파일 다운로드 경로

그림 3.3의 세 번째 과정 중 네 번째 과정으로 넘어가지 않을 때에는 그림 3.4와

같이 보안을 해제하여 파일을 다운로드해야 한다.

[그림 3.4] 파일 다운로드 보안 해제 화면

그림 3.5와 같이 다른 이름으로 저장 창이 나타나면 설치 프로그램의 저장 폴더

를 생성하여 다운로드 경로를 지정한다. WinAVR이 다운로드가 완료되면 다음으로

AVR Studio를 다운로드 해야 하며, 최신 버전의 AVR Studio를 받을 주소는 아래와

같다.

[그림 3.5] 다운로드 저장 경로 설정 화면

http://www.atmel.com/

위의 주소를 직접 인터넷 주소창에 입력하면 AVR Studio를 다운받을 수 있는 사

이트로 이동하지만 직접입력 외에 다른 방법으로는 그림 3.6과 같이 인터넷 검색엔

진 중 선택하여 “Atmel”이라고 검색을 하여 “www.atmel.com/”에 접속한다.

①

②

[그림 3.6] AVR Studio를 다운 받기위한 주소 관련 검색어 입력

ATMEL의 홈페이지에 접속하여 그림 3.7의 오른쪽과 같이 메뉴 탭에서 Products

에 마우스 포인터를 가져다 놓으면 드롭메뉴가 활성화 되며, “Atmel AVR 8-and

32-bit”를 클릭한다. 클릭 후 그림 3.7의 오른쪽과 같이 나타나며 왼쪽의 메뉴에서

“megaAVR” 메뉴를 클릭하고 상단의 탭 중에 Tools를 클릭한다.

[그림 3.7] ATMEL 홈페이지의 설치파일 다운로드 경로

“Tolls”를 클릭하고 그림 3.8과 같이 “Atmel Studio”를 찾아 Details를 활성화

한다. AVR Studio에 대한 설명이 기술이 되며 최신 버전인 6.0으로 나타나 있는데

이 버전은 STK500의 ISP에서 ATmega128을 지원하지 않으므로 AVR Studio4를 다운

받는다. 중간에 보이는 “Studio Archive”를 클릭한다.

[그림 3.8] AVR Studio 버전 선택 화면

“Studio Archive”를 클릭하면 그림 3.9와 같이 설치 프로그램이 링크되어있는

아이콘이 나타난다. 아이콘을 클릭하여 다음 페이지를 활성화 시킨다.

[그림 3.9] 버전 선택

AVR Studio를 ATMEL 홈페이지에서 처음으로 다운 받으려면 그림 3.10과 같이 다

운로드하는 사용자의 정보를 입력해야한다.

[그림 3.10] 다운로드 사용자 정보 등록 화면

Email 주소는 필히 사용자가 사용하고 있는 Email 주소를 입력해야하며, 나머지

정보는 적당히 입력하면 된다. 사용자의 정보를 입력하고 나면 입력한 Email 주소

로 본인확인 Email을 보내며, “Click to Download” 버튼을 클릭한다.

3~5분 뒤에 Email을 확인해 그림 3.11과 같이 메일에 링크된 “click here”를 클

릭하여 다운로드할 주소로 접속한다.

[그림 3.11] 본인확인 Email

본인확인 Email에서 링크를 따라 접속을 하면 그림 3.12와 같이 나타나며

“here”를 클릭하면 다운로드가 진행된다.

[그림 3.12] 다운로드가 활성화된 화면

그림 3.13과 같이 파일 다운로드 - 보안 경고 창이 나타나며, 저장 버튼을 클릭한

다.

[그림 3.13] 파일 다운로드 – 보안 경고 창

그림 3.14와 같이 다른 이름으로 저장 창이 나타나면 설치 프로그램의 저장 폴더

를 생성하여 다운로드 경로를 지정한다.

[그림 3.14] 다운로드 저장 경로 설정 화면

단, AVR Studio를 설치하고 나면 STK500에 대한 에러가 나타난다. 그래서 먼저

그림 3.15와 같이 AVR Studio 다운받는 화면에서 아래로 내리면 Toolchain의 링크

가 나타난다. 위와 마찬가지로 아이콘을 클릭하여 다운로드한다.

[그림 3.15] 툴 체인 다운로드 선택

마이크로 컨트롤러 개발도구 설치에 필요한 프로그램 파일은 그림 3.16과 같이

총 3개의 파일로 구성되어있으며, 다운로드가 완료되면 프로그램을 설치 시작 한다.

[그림 3.16] 다운로드 파일 목록

나. WinAVR 설치

AVR Studio를 설치하기에 앞서 먼저 WinAVR을 설치해야 한다. WinAVR은

AVR-GCC라고도 불리며, AVR Studio같이 컴파일러 역할을 하지만, 일반적으로는 컴

파일러가 필요한 Header파일을 제공하는 역할을 하기 때문에 먼저 설치가 이행되

어야 한다. 그림 3.17은 WinAVR을 설치하는 과정이 나타나며,

첫 번째, 사용할 설치 언어를 설정하고 “OK” 버튼을 클릭한다.

두 번째, 설치가 시작되며 “다음 >” 버튼을 클릭하여 진행한다.

세 번째, 사용권에 대한 계약서를 동의해야 진행하기 때문에 “동의함” 버튼을

클릭한다.

네 번째, 프로그램을 설치할 경로를 설정한 후 “다음 >” 버튼을 클릭하여 진행한다.

다섯 번째, 구성 요소 선택 창이 나타나며 모두 선택하고 “설치” 버튼을 클릭

하여 설치를 진행한다.

여섯 번째, 설치 진행 중인 화면이 나타난다.

일곱 번째, 설치가 완료되어 “마침” 버튼이 나타나며 클릭하여 설치를 마친다.

[그림 3.17] WinAVR 설치과정

다. AVR Studio 설치

만약 원시언어를 C언어로 할 경우 C언어를 컴파일해 줄 컴파일러가 필요로 하게

된다. 물론 C언어를 다룰 Turbo C나 Borland C 등의 프로그램이 있을 경우 이를

이용해도 무방하지만, 일반적인 컴파일과는 다른 방법이기 때문에 HEX파일을 만들

어 내기 위하여 별도의 절차가 필요하게 된다. 본 교재에서는 AVR용 컴파일러인

AVR Studio를 이용해서 동작시키기로 한다.

그림 3.18은 AVR Studio를 설치하는 과정이 나타나며,

첫 번째, 설치를 준비하는 과정이다.

두 번째, 준비가 완료되어 설치 진행을 위해 “Next >” 버튼을 클릭한다.

세 번째, License 동의에 체크를 하고 “Next >” 버튼을 클릭하여 진행한다.

네 번째, 프로그램을 설치할 경로를 지정하고 “Next >” 버튼을 클릭하여 진행

한다.

다섯 번째, 다운로더의 USB Driver를 포함하여 설치하기 위해 체크한 상태로

“Next >” 버튼을 클릭하여 진행한다.

여섯 번째, 설치에 필요한 설정을 마쳤으므로 “Install” 버튼을 클릭하여 설치를

시작한다.

일곱 번째, 설치 진행 중 이다.

여덟 번째, 설치가 완료되어 “Finish” 버튼이 나타나며 클릭하여 설치를 마친다.

[그림 3.18] AVR Studio 설치과정

* USB To ISP 다운로더 드라이버 설치

AVR Studio 설치할 때 USB Driver를 포함하여 설치하였기에 별도로 드라이버를

설치할 필요가 없지만, 만약에 드라이버가 [내 컴퓨터> 장치관리자]에서 노란색 느

낌표가 생성되어있어서 COMPort가 잡혀있지 않다면 드라이버를 다운 받아야한다.

라. AVR Studio 사용 방법

AVR Studio 4는 ATMEL에서 만든 AVR 시리즈(AVR tiny, AVR classic, AVR

mega)의 개발용 툴로서, Windows의 통합 환경으로 제공된다. Emulator와 Simulator

를 동시에 사용할 수 있어 편리하며, 어셈블러까지 제공된다. AVR Studio 4는

Emulator(AVRISP, JTAG ICE, STK500, ICE40, ICE50 등)가 IBM-PC의 직렬 포트에 접

속되어 있으면 에뮬레이터로 동작되고, 그렇지 않으면 독립적인 형태인 시뮬레이터

로 동작하는 소프트웨어이다.

본 교제에서는 AVR Studio 4를 주로 사용하기 때문에 그림 3.20과 같이 작업표시

줄에 있는 [시작 메뉴 > 모든 프로그램 또는 프로그램이 설치되어 있는 폴더의 경

로]에서 “AVR Studio 4” 파일을 마우스 오른쪽 클릭을 하여 [보내기> 바탕 화면

에 바로 가기 만들기]를 클릭한다.

[그림 3.20] AVR Studio 4 바로가기 만들기

바탕화면에 있는 아이콘을 더블 클릭하여 프로그램을 실행시킨다. 실행

시키면 그림 3.21과 같이 프로젝트를 생성하고 생성된 프로젝트를 불러오는 화면이

나타난다. “New Project” 버튼을 클릭하여 프로젝트를 생성한다.

새로운 프로젝트 생성

프로젝트 목록

프로젝트 열기

[그림 3.21] 프로젝트 생성 및 열기 화면

“New Project” 버튼을 클릭하면 그림 3.22와 같이 나타나며, AVR GCC를 선택

하고 프로젝트의 이름과 메인 .C파일의 이름, 프로젝트가 저장될 경로를 설정한다.

⓵ ⓶

⓷⓸

⓹

[그림 3.22] 프로젝트 생성 화면

① Project type

생성할 프로젝트의 형식을 설정한다. (먼저 WinAVR이 지

원하는 Header파일을 사용하기 때문에 AVR GCC를 사용한

다.)

② Project Name 만들고자 하는 프로젝트 이름을 설정한다.

③

Create Initial file

새로운 프로젝트를 만들 때 프로젝트 이름과 동일한 C파

일을 만든다. 만약 기존에 있는 C파일을 사용하고자 한다

면 체크하지 않는다. 기본적으로 체크되어 있다.

Create Folder

Location에 서 지정한 폴더에 프로젝트 이름과 동일한 폴

더를 만든다. 만약 Location에 서 지정한 폴더에 프로젝

트를 생성하고자 할 경우 체크하지 않는다. 기본적으로

체크되어 있지 않다.

④ Initial file

메인 C파일의 이름을 설정한다. (③의 Create Initial file

에 체크가 되어 있으면 프로젝트 이름과 동일하게 설정

된다.)

⑤ Location프로젝트 파일이 위치할 폴더를 선택한다. 되도록 이면 C

파일이 있는 폴더에 프로젝트를 만든다.

“Next >>” 버튼을 클릭하여 다음으로 넘어가면 그림 3.23과 같은 MCU설정 창

이 나타난다. Debug Platfrom 창의 “AVR Simulator”를 선택하고 Device 창의

“ATmega128”을 선택하여 “Finish” 버튼을 클릭한다.

[그림 3.23] 타겟 마이크로 프로세서 설정 화면

프로젝트 생성 후 보면 그림 3.24와 같이 AVR Studio 4의 전체 구성 화면이 나타

난다.

C소스 코딩 창

다른 소스파일 첨부 창

입력, 출력 포트 확인 창

오류 목록 및 컴파일 창

① ② ③ ④ ⑤ ⑥

[그림 3.24] AVR Studio 4의 전체 화면

① ConCOMPort를 선택할 수 있는 창이 나타나며, 선택된 ISP를 연

결한다.

② AVR COMPort를 자동으로 검색하여 바로 ISP를 연결한다.

③ Build Active C소스 코드를 빌드 한다. (단축키 F7)

④ Debug Active C소스 코드를 디버그 한다. (단축키 Ctrl+F7)

⑤ Compile Active C소스 코드를 컴파일 한다. (단축키 Alt+F7)

⑥ Project Option 프로젝트의 옵션을 설정할 수 있는 창이 나타난다.

프로그래밍을 완료한 뒤 펌웨어를 타겟에 다운로딩 하려면 아이콘을 클릭한

다. 그림 3.25에 오른쪽과 같이 COM(연결된 ISP의 COMPort번호)를 선택하여 ISP를

연결하는 창이 나타난다.

[그림 3.25] COMPort 연결하는 방법

다른 방법으로는 왼쪽의 그림과 같이 상단의 툴바메뉴 중 Tools에 있는 [Program

AVR > Connect...]를 클릭해도 된다. 일반적으로 여러 가지의 ISP를 PC에 연결하지

않을 때 말고는 아이콘 옆에 있는 아이콘을 클릭해서 자동 검색하여 바로

ISP에 연결시킨다. 다음으로 위의 표에서 설명한 6번 아이콘을 클릭하거나 그림

3.26과 같이 “Configuration Options”를 선택한다.

[그림 3.26] COMPort 연결하는 방법

“Configuration Options”을 클릭하면 프로젝트의 옵션을 설정할 수 있는 창이

나타난다. 프로젝트를 빌드하였을 때 생성되는 파일을 설정할 수 있으며, Device 재

설정과 빌드과정을 최적화 시키는 단계를 설정할 수가 있다. AVR Studio의 성능은

사용자의 편리성에 따라 쉽게 설정할 수 있게 되어있지만 편리성을 추구한 나머지

프로젝트를 생성 시 기본으로 설정되는 옵션으로 “Optimization”이 그림 3.27과

같이 –Os로 설정되어있다. 이 옵션의 경우 컴파일의 용량 및 프로그램 간소화 작업

을 알아서 해주는 옵션이다. 그래서 프로젝트를 생성하고 빌드한 뒤 타겟에 펌웨어

를 다운로딩하면 간혹 동작이 문제가 생긴다.

즉, 프로그램을 간소화한 나머지 딜레이 및 타이머 계산까지 압축시켜버리는 경

향이 있다.

[그림 3.27] 프로젝트 옵션 설정 화면

본 교재에서 다룰 프로젝트에서는 딜레이와 타이머 계산 및 기타 프로그램의 원

활한 빌딩을 위해 그림 3.28과 같이 “Optimization”을 –O0으로 설정하여 “확인”

버튼을 클릭한다.

[그림 3.28] 프로젝트 옵션 설정 변경 화면

AVR Studio 4의 기능을 살펴봤으며, 이제 간단한 소스 코딩을 이용해 빌드를 한

다. 소스 코딩 창에 아래와 같이 추가한다.

1. #include<avr/io.h>

2. void main() {

3. }

설

명

1. : include는 어떠한 파일을 포함시키는 의미를 가지며, 포함시킨 곳에 정의

된 함수나 구조체 등을 사용할 수 있도록 하는 명령어이다. 즉, avr이란

폴더에 있는 io.h파일을 포함시킨다. 또한, < >는 절대적인 위치를 나타내

며 WinAVR의 설치 경로인 [C:\WinAVR-20100110]에 지원되는 파일들이

있고 이미 정의된 파일이 아닌 사용자가 작성한 파일을 포함시키려면 작

성한 프로젝트 내의 폴더에 저장하고 include에는 “ ”로 묶어 사용하면

된다.

2. : C언어의 기본으로 가장 먼저 실행되는 main() 함수를 선언 하였으며, 이

함수는 void형 변수를 가지므로 매개변수를 가지지 않고 리턴 값도 가지

지 않는다.

3. : main() 함수를 종료한다.

소스 코딩을 완료하였으면 아이콘을 클릭하거나 단축키 F7을 눌러 빌드를 한

다. 빌드를 시작하면 소스 코딩 창 밑에 있는 Build 창에 빌드 과정이 나타난다. 소

스에 오류가 있으면 빨간색 점 표시와 함께 어디가 오류가 났는지 나타나며, 오류

가 없으면 그림 3.29와 같이 나타난다.

[그림 3.29] 오류목록 및 Build 창

빌드를 오류 없이 완료하게 되면 그림 3.30과 같이 프로젝트 폴더 내부에 여러

가지 파일들이 생긴다. “default” 폴더에 생성되는 파일들은 프로젝트 옵션 창에

서 Create Hex File, Generate Map File, Generate List File을 모두 체크하였기 때문

에 생성된다. 여러 파일들 중에서 마이크로프로세서에 사용될 파일은 Hex파일을 사

용한다.

[그림 3.30] 빌드 후 생성 파일 목록

Hex파일을 다운로드 하는 방법으로는 위에서 설명한 방법과 같이 아이콘을

클릭하여 PC에 연결된 ISP를 Connect 한다. 또는 아이콘을 클릭하여 그림 3.31

과 같이 연결을 시도한다.

[그림 3.31] ISP COMPort 선택 화면

COMPort가 몇 번으로 인식이 되었는지 기억이 나지 않는다면 그림 3.32와 같이

“내 컴퓨터 아이콘 오른쪽 클릭 > 속성 > 장치 관리자”에서 확인하면 된다.

[그림 3.32] COMPort 확인 화면

ISP에 연결을 성공하면 그림 3.33과 같이 나타난다.

①②

③④

⑤

[그림 3.33] ISP에 Connection된 화면

①Target Device 선택 목록이다. (ATmega 시리즈 등 다양한 마이크로프로세서

지원)

② Target Device의 Signature를 출력한다.

③ Erase Device 버튼으로 Target Device에 들어있는 Hex 프로그램을 지운다.

④ Read Signature 버튼으로 Target Device의 Signature를 읽어 ②에 출력한다.

⑤ 연결된 ISP의 COMPort, Programing 진행 상황 등의 정보를 출력한다.

메뉴 탭에서 Main탭 바로 옆에 있는 Program탭을 클릭하면 그림 3.34와 같은 화

면이 나타나며, Target Device에 Hex파일을 쓰고 지울 수 있다.

①

②

[그림 3.34] Program Hex파일 입력 화면

AVR Studio 4에서 펌웨어 다운로드 하는 사용방법을 설명하였으며, 조금 더 자세

한 사항은 앞으로 예제 프로그램을 하면서 알아가도록 한다.

① Erase Device 버튼으로 Target Device에 들어있는 Hex 프로그램을 지운다.

②

flash 탭으로 hex파일을 Target Device에 쓰고 읽을 수 있다.

Program 버튼 : hex파일을 Target Device에 쓴다.

Verify 버튼 : Target Device에 쓴 hex와 현재 쓰려는 hex파일과 같은 파일

인지 비교한다.

Read 버튼 : Target Device에 들어있는 hex파일을 읽어와 저장한다.