평가 보드란?
평가 보드란 IC와 특정 기능을 가진 회로, 입출력 단자가 탑재된 전자기판을 말합니다.
평가보드는 레퍼런스 보드라고도 합니다. 반도체 제조업체의 CPU 평가 보드, 마이크로컴퓨터 제조업체의 마이크로컴퓨터 개발용 보드(타겟 보드) 등이 있습니다.
평가 보드의 사용 용도
평가 보드는 탑재된 IC의 성능 확인이나 회로의 호환성 확인, 하드웨어, 소프트웨어 개발 등의 목적으로 활용됩니다. 용도에 맞는 IC와 전자부품이 탑재된 평가보드를 선택해야 합니다.
평가 보드의 사용 예는 다음과 같습니다.
- 기기 제조사 (평가)
탑재된 IC 및 회로의 성능 평가, 호환성 확인을 위해. - 기기 제조사 (개발)
평가 보드를 이용하여 새로운 제품이나 소프트웨어를 단시간, 저비용으로 개발하기 위해. - 교육기관, 학생, 일반인
전자공학, 전기회로, 프로그래밍 등의 교육 학습을 위해.
각 반도체 업체에서 다양한 평가 보드를 출시하고 있으며, 대표적인 평가 대상은 다음과 같습니다.
- 차량용 시스템
- 비디오 카메라
- 산업용 로봇
- 지상/위성 통신
- 이동 통신 단말기
- 항공우주 관련
가까운 가전제품부터 로봇, 위성 관련 제품까지 폭넓은 제품 평가에 사용되고 있습니다.
평가 보드의 원리
동작원리로는 전원이 공급되면 마이컴의 메모리에 기록된 프로그램 내용에 따라 마이컴이 실행됩니다. 프로그램은 임의로 재작성할 수 있으며, PC에서 작성한 프로그램의 소스코드를 ‘라이터’라는 소프트웨어를 사용하여 마이크로컴퓨터의 메모리 영역에 기록합니다.
디버깅 작업을 지원하기 위한 하드웨어가 에뮬레이터입니다. 에뮬레이터는 평가 보드에 연결하여 사용합니다.
평가 보드의 구성
평가 보드는 대부분 한 장의 인쇄 회로 기판에 IC 칩과 통신 장비, 센서, 입출력 단자 등을 갖추고 있습니다. 평가보드는 탑재된 부품에 따라 다양한 종류가 있지만, 일반적으로 마이크로컴퓨터 제조업체에서 판매하는 마이크로컴퓨터 평가보드가 널리 보급되어 있습니다.
마이크로컴퓨터 평가보드란 탑재된 마이크로컴퓨터의 기능이나 회로 특성을 평가, 실험하기 위한 평가보드를 말한다.
1. 마이크로컴퓨터
프로그램을 작성하고, 다른 회로와 결합하여 임의의 동작을 하기 위한 LSI입니다. 다양한 처리를 하는 CPU와 프로그램 쓰기를 위한 플래시 메모리, SRAM 등으로 구성됩니다.
2. 전원 IC
AC100V의 전원 전압에서 마이컴이 동작할 수 있는 전압을 만들어내는 IC입니다.
3. 클럭
마이크로컴퓨터를 동작시키는 특정 주파수를 가진 발진기입니다. 마이크로컴퓨터에 내장되어 있기도 합니다.
4. 통신기기
프로그래밍으로 외부 PC와 통신을 하기 위한 USB 단자나 LAN을 들 수 있습니다.
5. 입출력 단자
통신/전원 공급을 위한 USB 단자와 외부 인터페이스로 데이터를 전송하기 위한 입출력(I/O) 핀을 들 수 있습니다.
디버깅 기능으로는 마이크로컨트롤러의 상태를 육안으로 확인할 수 있는 LED와 리셋 버튼, 동작 전환 스위치, 외부 정보를 측정하는 센서, 수집한 데이터를 표시하는 7세그먼트 표시기 등이 있습니다.
평가보드의 기타 정보
1. ICE (In Circuit Emurator)
CPU의 기능을 담당할 수 있으며, 개발 중인 기판에 CPU 대신 장착하여 프로그램의 동작 검증이 가능합니다. 타겟 보드에 마이컴이 없기 때문에 ICE 자체에 에뮬레이션 칩과 메모리를 가지고 있으며, 주변 회로의 동작은 타겟 보드가 담당합니다. 실시간 트레이스 등 고급 디버깅 기능을 사용할 수 있습니다.
일반적으로 마이컴 평가 보드를 동작시키기 위한 샘플 프로그램이 첨부되어 있는 경우가 많습니다.
2. 평가보드 사용법
평가 보드는 평가용 PC와 연결하여 사용하는 경우가 많습니다. 인터페이스는 USB, RS232C 등 PC가 장착하고 있는 단자를 구현한 것이 일반적입니다.
보드의 전원은 일반 가정용 100V 콘센트에 꽂을 수 있는 AC 어댑터가 포함된 제품도 있고, 전압 변화에 따른 평가도 염두에 두고 AC 어댑터가 아닌 안정화 전원 등의 전원장치에 연결하는 케이블로 연결되는 경우도 있습니다.
평가용 PC에서의 환경은 평가 보드 제조업체에서 제공하는 평가 보드 전용 소프트웨어 패키지를 사용하는 경우가 많습니다. 그러나 납품받은 제조사 등에서 자체적으로 평가용 소프트웨어를 준비하는 경우도 있습니다.
또한, 오실로스코프나 로지스틱 애널라이저 등의 측정기기를 사용하여 파형 계측을 하는 경우가 많기 때문에, 평가 보드에 따라서는 미리 이들 기기를 연결하기 위한 단자를 준비해 놓는 경우도 있습니다.
3. 평가 보드의 가격
반도체 제조사나 목적에 따라 가격 차이가 크지만, RFID 등 무선 기술 개발에만 특화된 소형 보드의 경우 4,000엔 미만의 제품도 있습니다. 기본적으로 10만원 내외로 구입할 수 있는 제품이 많아 학습 목적의 도입 비용을 고려해도 무리 없는 범위에서 준비할 수 있습니다.
단, 제조업체가 자사 제품 개발을 위해 풀 커스텀으로 주문하는 경우에는 반도체 제조업체의 견적에 따라 달라질 수 있습니다.