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  2. 2008.07.24 Nano Q Plus OS 디렉토리 분석 – [nos]
  3. 2008.07.14 Nano Q Plus ??
  4. 2008.07.14 kmote 최초 컴파일

Nano Q Plus 2.3.3 설치

NanoQplus 2008.08.13 11:08 Posted by 몽백작

나노 큐 플러스를 다시 설치할 일이 생겼다. 이참에 글로 한번 남겨보고자 한다.

나노 큐 플러스의 경우 개발 환경이 크게 둘로 나뉜다. 첫째는 리눅스 에뮬레이터인 cygwin을 이용한 방법과 두번째는 Eclipse 기반의 Esto 개발툴을 이용한 방법이다. Esto는 ETRI에서 텍스트 위주의 리눅스에서의 개발이 익숙치 않은 개발자들을 위해 나왔다고는 하지만, 개인적으로 수차례 시도했지만 제대로 성공한 적이 없다. 더군다나 내가 사용하는 mote의 MCU가 MSP430인데, AVR계열의 MCU를 사용하는 mote들만을 위해서 나온듯 싶다. 차라리 cygwin을 사용하는 편을 추천하는 편이다. 리눅스에서 개발 경험이 없다 하더라도 몇가지 명령어만 알면 금방 익숙해 질 수 있고, Source Insight라든지 UltraEdit, Beyond compare 등등 소스 작성에 유리한 툴들과 함께 사용하면 불편함 없이 너무 편하게 사용할 수 있다.

먼저 ETRI 융합소프트웨어 연구본부에서 Nano Q Plus와 Nano Q Plus Tool Package를 다운받아야 한다. 회원 가입후, 소스 자료실에서 다운받을 수 있다.

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Nano Q Plus Tool Package는 Nano Q Plus를 사용하기 위한 cygwin과 컴파일러인 WinAVR 또는 MSP430-gcc, PonyProg 같은 퓨징 프로그램, USB-to-RS232(FTDI) Driver 등이 포함되어 있는 패키지이다.

Tool Package를 루트(C:\)에 압축을 푼다. 필자의 경우 C:\nano_qplus_tool_package-071008 에 압축을 풀었다.

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이제 Cygwin을 설치하자. 툴 패키지의 Cygwin 디렉토리에 있는 setup.exe를 실행시킨다.

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다음과 같은 화면이 나타난다.

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 다음을 클릭한다.

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3번째 Install from Local Directory를 선택한다. 툴 패키지 내에 이미 나노 큐 플러스를 사용하기 위한 패키지가 모두 포함되어 있으므로 Instal from Internet을 선택해서 설치할 패키지를 고민할 필요가 없다.

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Cygwin 에뮬레이터에서 사용할 루트 디렉토리는 디폴트로 하여 다음을 클릭한다.

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Cygwin 패키지가 있는 경로를 선택한다. Install From Local Directory를 선택했으므로 로컬 디렉토리에서 Cygwin 패키지를 선택해야 하는데, 툴 패키지에 포함되어 있으므로, 그대로 다음을 클릭하면 된다.

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패키지를 선택할 수 있는 화면인데, 나노 큐 플러스에 필요한 패키지가 디폴트로 설정되어 있으므로 다음을 클릭하면 된다.

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설치가 진행된다.

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설치가 종료되면 바탕화면에 아이콘을 만들것인지, 시작메뉴에 아이콘을 만들것인지 선택하게 된다. 각자 취향대로 선택하시고 마침을 클릭하면 Cygwin 설치가 종료된다.

이제 컴파일러를 설치해보자. 나노 큐플러스는 수가지의 상용화된 mote들을 지원하는데, 모두 MICAz 기반의 AVR의 Atmega128L 아니면 Telos 기반의 TI의 MSP430f1611이다. 필자는 국내 업체인 아이앤테크라는 곳에서 나온 Kmote를 사용하는데, Telos 기반의 Tmote-Sky와 compatible 하므로, MSP430-gcc를 설치한다. MICAz 계열을 사용하는 분들은 WinAVR과 PonyProg를 설치하면 된다.

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툴 패키지의 Compiler에 보면 2가지 컴파일러가 있는데, 필자는 mspgcc를 설치한다.

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mspgcc의 경우, 설치에 특별한 것이 없으므로 Next만 클릭해주면 된다.
mspgcc를 Cygwin에서 사용하기 위해서는 cygwin의 버전을 맞춰줘야 한다고 한다. 이를 위해 C:\cygwin\bin\cygwin1.dll 파일을 mspgcc가 설치된 C:\mspgcc\bin 에 덮어 써야 한다.

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또 한가지 고려 사항은 환경 변수 설정이다. 바탕화면의 내컴퓨터에 오른쪽 버튼을 클릭하여 속성을 클릭한 후, 고급 탭의 환경 변수를 클릭한다.

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시스템 변수의 Path 를 더블클릭하여 c:\mspgcc\bin이 있는지 살펴보자. 없으면 위와 같이 가장 뒤에 세미콜론을 붙이고 추가한다. 이는 어떤 경로에서든 mspgcc를 실행하기 위함이다.

이제 Cygwin을 실행하여 나노 큐 플러스의 개발 환경을 설정해 보자. 바탕화면의 Cygwin을 더블클릭하여 cygwin을 실행한다.
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실행해 보면 딱딱한 콘솔만 나온다. 리눅스를 접해보지 않은 개발자들을 위해서 몇가지 간단한 리눅스 명령어를 DOS 명령어와 비교해 소개하자면 다음과 같다.

ls : 디렉토리의 파일 목록 출력. dir
cd <경로>: 디렉토리 변경. cd <경로>
md : 디렉토리 생성. mkdir
pwd : 현재 디렉토리 경로 출력. cd
rm <대상파일> : 파일 삭제. del <대상파일>
rmdir <경로> : 디렉토리 삭제. rd <경로>
cp <원본> <대상> : 파일 복사. copy <원본> <대상>
mv <원본> <대상> : 파일 이동. move <원본> <대상>
mv <대상> <변경할 파일명> : 파일명 변경. ren <대상> <변경할 파일명>
cat <대상> : 파일 내용 출력. type <대상>

이정도만 알아둬도 가슴치며 답답한 상황은 나오지 않을 것이다.
이제 본격적으로 환경 설정에 들어가 보자.

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콘솔에서 위와 같이 cd /cygdrive/c/nano_qplus_tool_package-071008 이라고 치면 툴 패키지의 경로로 이동한다. cygwin은 리눅스 에뮬레이터이기 때문에 처음 설치시에 루트 디렉토리를 설정해둔 사실을 기억해보자. cygwin에서는 루트 (/)가 c:\cygwin에 해당한다. 즉, cd / 명령어는 루트로 디렉토리를 이동하라는 명령이고, 루트에 있는 cygdrive는 Windows의 드라이브(a, c, d ....)를 폴더로 인식하도록 해주는 역할을 한다. 정리해보면, cd /cygdrive/c/nano_qplus_tool_package-071008 이라는 명령어는 c:\nano_qplus_tool_package-071008 로 디렉토리를 변경하라는 뜻이다. ls를 쳐보면 디렉토리에 있는 파일들이 출력된다.

이제 sh 1_qplusn.sh 를 쳐보자. 이는 cygwin에서 나노 큐 플러스에 맞도록 경로 등을 설정하는 부분이다. 아래에 맞춰 입력하자.

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주의할 점은 두번째 질문은 나노 큐 플러스가 설치될 곳(c:\cygwin\nos-2.3.3)을 cygwin식 경로로 입력해줘야 한다는 것이다. 또 한가지는 마지막에 nos-2.3.0을 입력한 경로로 복사하겠느냐는 것인데, 2.3.0 버전을 기준으로 되어 있으므로 이 부분은 n을 선택하고 직접 복사해주면 된다.

처음에 다운받았던 나노 큐플러스 2.3.3 버전을 c:\cygwin\nos-2.3.3에 복사하자.
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복사는 예전처럼 탐색기에서 직접 하면 된다.

다시 cygwin으로 돌아와서 sh 2_env.sh 를 입력하자.
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이는 딱딱한 콘솔화면을 그나마 조금 보기 쉽게 만들어 주기 위함이다. 모두 y 를 입력하고 cygwin을 종료하고, 다시 시작하자.

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많이 밝아졌다. ㅋ

이제 nos 라고 입력해보자. 그러면 자동으로 나노 큐플러스가 설치된 디렉토리로 이동할 것이다.

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설치가 최종적으로 잘 되었는지 확인하기 위해 sh Check.sh 를 입력하면 다음과 같이 출력될 것이다.
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여기서 신경써서 봐줄 부분은 바로 컴파일러 부분이다. WinAVR이나 mspgcc를 설치했다면 해당 컴파일러의 경로가 출력되어야 한다. 만약 설치를 했는데 나타나지 않는다면 환경변수 쪽을 의심해봐야할 필요가 있다.

모든 설치가 완료되었다.
이제 제대로 컴파일 및 다운로드가 되는지 확인해보자.

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nos 위치에서 cd test-apps/platform-test/tmote-sky/led/ 를 입력하여 LED 깜빡이기 테스트 프로그램으로 이동해 컴파일 및 다운로드해보자.

먼저 수행할 명령어는 make menuconfig 이다.
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만약 위와 같은 에러메시지가 나타난다면 당황해 하지 말자. (살짝 나도 당황했다는...;;;) 밑에서 세번째 줄을 보면 화면이 너무 작다고 징징대는 것을 알 수 있다. 창 사이즈를 좀 늘리고 (80*19 이상) 실행해보면 다음과 같은 menuconfig 프로그램이 나타난다.

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이는 나노 큐 플러스를 해당 플랫폼에 맞게 설정하는 부분이다. 첫번째는 플랫폼, 두번째는 UART 통신 속도, 세번째는 사용할 기능들, 네번째는 사용할 커널 기능들, 다섯번째는 네트워크 관련 기능들을 설정할 수 있다.

모두 맞게 설정한 후 좌우 화살표를 이용하여 Exit에 커서를 옮기고 엔터를 치면 모두 저장된다.

여기서 설정한 부분들은 kconf.h 파일에 자동으로 입력된다. 따라서 kconf.h는 직접 수정할 필요 없이 make menuconfig 프로그램으로 수정하면 된다.

이제 본격적인 빌드를 위해 콘솔에서 make를 쳐보자.

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뭔가 후다다닥 엄청난 양이 지나가고 나서 'led.rom' has been created 가 출력되었다면 성공한 것이다. 이제 모트를 꽂아보자.
만약 FTDI를 사용한 적이 없다면 새 하드웨어 마법사가 나타날 것이다.

목록 또는 특정 위치에서 설치를 선택한후, 다음과 같이 툴 패키지에 포함된 USB to Serial Driver 경로를 입력하자.

C:\nano_qplus_tool_package-071008\Platform Driver\USBtoSerial

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이렇게 한번 더 마법사가 나타나는데 똑같은 경로로 설치하면 된다. 드라이버 설치가 완료되었으면 다시 콘솔로 가보자.

make motelist를 입력하여 연결된 mote의 시리얼 포트 번호를 알아내자.
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COM3라고 출력됨을 알 수 있다.

굽기 위해서는 make burn port=com3 이런식으로 입력하면 된다.
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다운로드가 완료되었다. 이 순간 모트를 바라보면 led를 번갈아 깜빡이고 있을 것이다.
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Nano Q Plus OS 디렉토리 분석 – [nos]

NanoQplus 2008.07.24 08:52 Posted by 몽백작

Nano Q Plus OS 디렉토리 분석 – [nos]

 

Nano Q Plus 운영체제의 핵심으로 아키텍쳐(MCU), RF(CC2420), 커널, 네트워크(MAC, Routing), 플랫폼 별 디바이스 드라이버 및 API가 존재한다.

 

l  arch : 아키텍쳐(MCU) 공통 기능을 encapsulating

n  critical_section.c / critical_section.h : 크리티컬 섹션

n  time_check.c / time_check.h : 시스템 시간

n  uart.c / uart.h / uart_gets.c / uart_printf.c / uart_puti.c / uart_puts.c / uart_putu.c : 시리얼 통신

n  atmega128 : ATmega128 MCU specific codes

u  adc.c / adc.h : ADC(Analog-Digital Converter)

u  arch.c / arch.h : 아키텍쳐 기본

u  eeprom.c / eeprom.h : EEPROM

u  hal_sched.c / hal_sched.h : HAL(Hardware Abstraction Layer) 스케쥴러

u  hal_thread.c / hal_thread.h : HAL(Hardware Abstraction Layer) 쓰레드

u  intr.c / intr.h : 인터럽트

u  pwr_mgr.h : 전원 관리

u  spi.h : Serial Programming Interface

u  timer.c / timer.h : 시스템 타이머

u  typedef.h : 데이터 타입 재정의

u  uart_getc.c / uart_init.c / uart_putc.c : 시리얼 통신

u  mm : 메모리 관리

l  heap.c / heap.h :

l  nos_free.c : 힙에 할당된 영역 free

l  nos_malloc.c : 힙에 메모리 할당

n  msp430x1611 : MSP430 MCU specific

u  adc.c / adc.h : ADC

u  arch.c / arch.h : 아키텍쳐

u  clock.c / clock.h : 시스템 클럭

u  hal_sched.c / hal_sched.h : HAL 스케쥴러

u  hal_thread.c / hal_thread.h : HAL 쓰레드

u  intr.c / intr.h : 인터럽트

u  pwr_mgr.h : 전원 관리

u  spi.h : SPI

u  timer.c / timer.h : 시스템 타이머

u  typedef.h : 데이터 타입 재정의

u  uart_getc.c / uart_init.c / uart_putc.c : 시리얼 통신

u  mm : 메모리 관리

l  heap.c / heap.h :

l  nos_free.c / nos_malloc.c : 힙에 메모리 할당 / 해제

l  drivers : 장치 드라이버

n  rf : 무선 통신 장치 드라이버

u  cc2420.c / cc2420.h : CC2420 드라이버

l  kernel : 커널에서 구현되는 기능

n  kernel.c / kernel.h : 커널 초기화

n  msgq.c / msgq.h : 메시지큐

n  sched.c / sched.h : 스케쥴러

n  sem.c / sem.h : 세마포어

n  taskq.c / taskq.h : 태스크큐

n  user_timer.c / user_timer.h : 타이머

n  thread : 쓰레드 관련

u  thread.h : 쓰레드 관련 상수 정의

u  thread_create_exit.c : 쓰레드 생성 / 제거

u  thread_join.c : 쓰레드 조인

u  thread_kill.c : 쓰레드 제거

u  thread_priority_change.c : 쓰레드 우선순위 변경

u  thread_resume.c : 쓰레드 다시 가동

u  thread_sleep.c : 쓰레드 sleep

u  thread_suspend.c : 쓰레드 잠시 중단

u  thread_wakeup.c : sleep된 쓰레드 깨우기

u  threadq.h: 쓰레드 큐잉

u  threadq_ext.h : 쓰레드 큐잉 확장

l  net : 네트워크 관련

n  mac : MAC(Media Access Control) 프로토콜

u  mac.h : MAC 매크로 정의

u  nano_mac : Nano MAC 관련

l  nano_mac.c / nano_mac.h : Nano MAC 구현

n  routing : 라우팅 관련

u  routing.h : 라우팅 매크로 정의

u  reno : Reno 라우팅 관련

l  reno.c / reno.h : Reno 라우팅 구현

l  reno_interlayer.c : 계층(MAC – Network)간 라우팅 메시지 처리

u  teno : Teno 라우팅 관련

l  teno.c / teno.h : Teno 라우팅 구현

l  platform : 플랫폼별 기능 구현

n  etri-ssn

n  hmote2420

n  isn-400n

n  micaz

n  nano-24

n  sky-z200

n  tmote-sky

n  ubi-coin

n  ubi-msp

n  zigbex

l  include : 공통 API(api.h)와 플랫폼별 API(api_플랫폼이름.h) API 정의

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※ 참고로 이 글은 제 개인적인 시각으로 분석한 결과입니다. 다른 의견이나 다른 사실이 있을 경우, 댓글 달아주시면 감사하겠습니다.
Nano Q Plus 정보가 너무 부족합니다. 함께 분석하고 알아갔으면 합니다.
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Nano Q Plus ??

NanoQplus 2008.07.14 13:27 Posted by 몽백작

IEEE 802.15.4 LR PAN 표준 (대부분 ZigBee라고 부르는...) 을 구현하기 위해서는 하드웨어(모트)와 소프트웨어(운영체제)가 필요하다.
모트는 여러 종류가 있겠지만 대부분 UC버클리에서 만든 AVR(Atmega128) 기반의 MICAz와 TI(MSP430) 기반의 Telos 계열이 있으며 시중에 나와있는 대부분 모트들이 이들 모트를 기반으로 한다. (물론 아닌 것도 많다.)

운영체제? 그 엄지손가락만한 센서노드에 무슨 운영체제? 라고 생각할 수 있겠지만, 센서네트워크의 특성상 노드의 전력소모를 최소화 하는 것에 노드 프로그램 설계의 초점이 맞춰져 있고, 이를 위해서는 효과적인 전력관리(Power management) 기능이 필수가 되며, 이는 운영체제를 기반으로 손쉽게 구현할 수 있다.

운영체제 역시 UC버클리의 TinyOS가 가장 유명할 듯 싶다.
C와 유사하긴 하지만 어떻게 보면 완전히 다른 언어인 nesC를 사용한다.

국내에서는 ETRI에서 만든 Nano Q Plus라는 센서노드용 운영체제가 있다.
100% C로 구현이 되어 있고, C로 구현할 수 있다.
따라서 쉽고, 금방(?) 배울 수 있다.


하지만 역시 안정화가 문제가 될 수 있는데...
여전히 불안한 감은 없지 않아 있다.
게다가 못마땅한 업데이트 주기... 간혹 답답한 심정을 느끼기도 한다.

그래도 국산인데, 한번씩 써보셨으면 하는 마음이다. ^^
한번 설치해보실 분은 ETRI 융합소프트웨어연구본부 들어가서 다운로드해보시길...
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대학교를 졸업하려면 졸업논문을 써야한다.
물론 멋진일이다.

하지만, 난 조금 더 멋지다고 생각되는 쪽을 택했다.
바로 누리사업단에서 주관하는 졸업작품전시회 출품!!

특히 관심있는 가전제품 제어쪽을 택했고, ZigBee를 이용하기로 했다.
(말은 이렇게 쉽게 하지만 주제를 정하기까지 지난 겨울을 모두 소비했을 정도이다.)

우여곡절끝에 하드웨어(Mote)와 소프트웨어(OS)는 각각 Telos Rev.B와 동일한 국내 아이앤테크(주)의 Kmote-B, TinyOS 대신에 ETRI에서 만든 Nano QPlus를 택했다.

아래 영상은 첫 컴파일했을 때이다.

지금은 모쪼록 시간이 절반이상이 흘러 여러가지 난관에 봉착해있지만, 저때만 하더라도 저 모트하나로 뭐든 할수 있을것만 같았다.


현재 봉착해있는 문제는 ADC관련...
LM35 온도센서를 사용하는데, Nano QPlus의 ADC관련 API가 말을 듣지 않는다.
아무래도 API를 직접 건드려야 할듯...

휴.... 다시한번....
저때를 생각하며....
각오를 새롭게 하자!!
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