디지털 가상 실험용 I2C 슬레이브 모듈 설계 및 구현
Design and Implementation of I2C Slave Module for Digital Virtual Experiments
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초록
시간, 거리, 위치 등의 제약사항이 없는 온라인 학습이 공학교육에 적용되어 소기의 교육성과를 달성하기 위해서는 무엇보다도 오프라인 학습환경에서의 실험 실습을 대체할 수 있는 온라인 가상 실험 소프트웨어의 개발이필수적이다. 본 논문에서는 전자공학 분야의 필수 과목인 디지털 회로 설계, 마이크로프로세서 응용 등의 교과목에서 사용 가능한 디지털 가상 실험 소프트웨어 개발 연구의 일환으로, 마이크로프로세서간 또는 주변 디바이스와의 I2C 통신 기능을 제공하는 슬레이브 모듈을 개발하고, 시뮬레이션을 통한 기능 검증을 수행하였다. 개발된 I2C 슬레이브 모듈은 대부분의 기존 디지털 회로 시뮬레이션 소프트웨어들과는 달리 객체 지향형 이벤트 전달 구동방식에 의해 디바이스들 간에 데이터를 전달하도록 구현되었다. 개발된 모듈은 wired-OR 방식으로 연결된 마이크로컨트롤러들 사이에 I2C 프로토콜을 이용해 데이터를 송수신하도록 회로를 구성하고 실험함으로써 정상적으로 동작함을 확인하였다. 본 논문에서 개발된 I2C 슬레이브 모듈은 기존 디지털 가상 실험 소프트웨어의 통신기능을 확장 시킴으로써 앞으로 실질적인 디지털 회로 시뮬레이터로서의 활용도가 크게 높아질 것으로 기대된다.
Abstract
In order for online learning without restrictions such as time, distance, and location to be applied to engineering education and to achieve the desired educational goals, it is essential to develop online virtual experimental software that can replace experimental practice in offline learning environments above all else. In this paper, as part of a study on the development of digital virtual experimental software that can be used in subjects such as digital circuit design and microprocessor application, which are essential subjects in the field of electronic engineering, a slave module that provides I2C communication function between microprocessors or peripheral devices was developed and functional verification was performed through simulation. Unlike most existing digital circuit simulation software, the developed I2C slave module is implemented to transfer data between devices by an object-oriented event-driven method. It was confirmed that the developed module operates normally by configuring and experimenting with circuits to transmit and receive data using the I2C protocol between microcontrollers connected by a wired-OR method. The I2C slave module developed in this paper is expected to greatly increase its utilization as a practical digital circuit simulator in the future by expanding the communication function of the existing digital virtual experiment software.