1.1 임베디드 시스템

임베디드 시스템이란 무엇인가? 간단히 말해서 마이크로프로세서를 사용한 시스템이라고 생각하면 된다. 마이크로프로세서는 일반 프로세서에 비해서 크기와 기능을 매우 축소시킨 것이라고 했다. 이를테면 냉장고를 만든다고 생각해보자. 냉장고를 만들때 중요한 것은 어떻게 냉기를 외부로 보내지 않게 상자를 만들 것인가 하는 점이다. 동시에 일정한 냉각온도를 유지시키는 것이다. 지나치게 낮아져도 안되고 또 온도가 올라간 상태에서 오래 머물게 해도 안된다. 일정한 온도를 유지하도록 제어를 해 주어야 한다. 그런 점에서 냉장고에는 작은 온도계가 부착된 PC와 같은 시스템이 있어야 한다. 온도계를 보고 온도가 설정된 온도보다 낮으면 냉각장치를 멈추게 한다. 만약 누군가 냉장고의 문을 열어 온도가 설정된 온도보다 높아지면 냉각장치를 움직인다. 여기에 약간의 기교를 조금 더 부려서 온도가 너무 많이 올라간 상태라면 - 이를테면 집에 있는 아이가 냉장고의 문을 자주 열어 냉장고 내 온도가 냉각시킬 수 있는 온도가 아니라면 - 냉각장치를 보통 때보다 더 강하게 가동시켜주어야 할 필요가 있다.

그럴 때 PC와 온도계를 써서 냉장고를 제어할 수 있다. 하지만 대부분 그렇게 하지는 않는다. 그 이유는 PC와 같은 고기능의 프로세서를 사용해서 냉장고의 냉각장치를 제어하는 시스템을 만드는 것이 사치라고 여겨지기 때문이다. 이미 사회는 경제적인 원칙에 의해서 움직인다. 저렴한 가격의 온도센서와 작은 제어장치로 가능한 일을 비싸고 전력도 많이 드는 PC에 사용되는 팬티엄프로세서로 처리한다면 그 사람은 일을 잘 하는 사람이 아니라 미련함이 도의 경지를 넘은 바보인 것이다. 1000원을 써서 해도 될 일을 100만원을 써서 하는 사람은 천재가 아니라 바보다.

여기서 냉장고에 부착된 시스템은 별도의 디스플레이를 할 필요가 없다. 꼭 필요하다면 온도정도만 디스플레이를 해주는 정도면 된다. 또 일반 PC처럼 키보드입력은 필요없다. 프린터를 달기 위한 별도의 장치도 필요없다. 저장할 데이터가 없으니 HDD, FDD 같은 보조기억장치는 필요없다. 그래서 꼭 필요한 것들만 붙여서 최소의 크기로 만들어 냉장고안에 집어 넣으면 된다. 그래서 여기 들어가는 시스템을 임베디드 시스템이라고 부른다. 이 시스템에 윈도우2000 이나 위도우XP 같은 운영체제를 넣을 필요는 없다. 최소한의 제어를 위한 아주 작은 프로그램으로 운영되는 시스템, 꼭 필요한 최소의 기능으로 만들어진 시스템, 그래서 필요로 하는 장치속에 넣어서 꼭 필요한 기능만을 담당하도록 전용화된 시스템을 임베디드 시스템이라고 부른다.

그러다보니 임베디드시스템을 위한 별도의 소형화된 프로세서가 필요하다. 이렇게 소형화된 프로세서는 가능하면 꼭 필요한 것들을 내장하고 있는 One Chip 형일 필요가 있다. 다시말해 CPU 와 함께 일정한 메모리를 가지고 있는 One Chip 의 프로세서, 고성능일 필요는 없지만 꼭 필요한 것들을 내장하고 있는 프로세서가 필요한 것이다.

그러다보니 최근의 마이크로프로세서들은 내부에 일정한 램과 롬을 포함하는 경향을 가진다. 내부에 있는 롬에 프로그램을 넣고, 내부에 있는 램을 통해 프로그램을 수행하게 된다. 8051의 경우도 내부에 기본적으로 4K byte 의 롬을 가지게 된다. 또 128 byte 의 램을 가진다. 물론 이 크기가 작다고 판단하면 사용자는 얼마든지 외부에 램과 롬을 확장해서 더 큰 크기의 프로그램을 구동할 수 있게 만들 수 있다. 하지만 8비트 마이크로프로세서인 8051을 사용해서 만드는 임베디드 시스템은 왠만하면 내장된 램과 롬만으로 가능한 시스템인 경우가 거의 대부분이다.

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