반응형 임베디드 관련 정리45 필터 사용 전략 임베디드 시스템에서 필터 사용 전략1. 임베디드 시스템에서 센서 신호나 제어 신호의 노이즈를 줄이고, 안정적인 동작을 보장하기 위해 필터링은 필수적인 전략 2. 임베디드 코딩에서 필터 사용 전략에 대한 내용을 아래에 정리✅ 1. 필터 선택 기준상황추천 필터특징빠른 반응이 필요, 계산 자원 부족이동 평균 (SMA)단순 평균. 구현이 매우 간단함최근 값을 강조하고 반응 빠름지수이동 평균 (EMA / IIR / Low-pass)α 조절로 반응 속도/안정성 제어 가능외란·스파이크 제거가 중요중간값 필터 (Median Filter)이상값에 강함, 계산량은 큼고속 고정 주기, FFT 응용FIR, IIR 디지털 필터고성능 DSP용, 복잡함상태 예측 필요Kalman 필터고정확도 예측용, MCU 성능 요구✅ 2. ST.. 2025. 6. 8. Concept과 Interface의 혼용 전략 Concept과 Interface의 혼용 전략임베디드 시스템에서 성능과 유연성을 동시에 확보하기 위한 고급 설계 기법✅ 혼용 전략의 핵심 개념개념설명내부는 Concept 기반내부에서는 정적 바인딩을 통해 인라인 최적화 및 무가상 호출을 활용외부는 Interface 기반외부에서는 포인터 기반 다형성으로 공통 관리/플러그인 구조를 구현어댑터 또는 래퍼 클래스Concept을 Interface로 감싸는 어댑터(Wrapper)를 만들어 연결✅ 구조 요약[ Concrete Sensor (Concept 기반) ] ↓[ Adapter (Concept → Interface) ] ↓[ IReceiver* 인터페이스로 사용 ]✅ 예제: Concept ↔ Interface 혼용 구조1. Int.. 2025. 6. 6. 임베디드 시스템에서 Interface와 concept 선택 임베디드 시스템에서 Interface(추상 클래스)와 concept 선택1. 임베디드 시스템에서는 Interface (추상 클래스)와 Concept (C++20) 각각에 장단점이 있음2. 목표와 제약에 따라 선택이 달라지지만 대부분의 경우 concept이 성능 측면에서 더 유리한 경우가 많음✅ 임베디드에서 concept이 더 적합한 이유항목concept (C++20)interface (추상 클래스)성능🟢 컴파일 타임 바인딩 → 가상 함수 오버헤드 없음🔴 가상 함수 호출 시 vtable 사용 → 오버헤드코드 크기🟢 인라인 최적화로 코드 크기 줄어듦🔴 vtable + RTTI 영역 차지RTOS, ISR 대응성🟢 템플릿 기반 구조로 인터럽트 등에서 안전🔴 포인터 기반 다형성은 context에 따라 .. 2025. 6. 5. IReceiver 기반 구조를 통해 센서 모듈을 모듈화하는 기법 IReceiver 기반 구조를 통해 공통 인터페이스로 다양한 센서 모듈을 모듈화하는 기법 정리해당 기법은 인터페이스를 활용하여 임베디드 시스템에서 확장성, 유지보수성, 테스트 용이성을 높이는 강력한 방법 ※ 인터페이스란?2025.05.31 - [언어/C, C++] - [C++] 인터페이스(Interface) 정리 [C++] 인터페이스(Interface) 정리인터페이스(Interface)C++의 인터페이스(Interface) 는 명확하게 문법적으로 존재하는 개념은 아니지만, 순수 가상 함수(pure virtual function) 를 사용"추상 클래스(Abstract Class)" 형태로 구현되고 이는 C++에kfdd6630.tistory.com✅ 1. 구조 개요🔸 공통 인터페이스 (Interface).. 2025. 6. 1. 리액티브 FSM / 상태기계 기반 아키텍처 정리 리액티브 FSM / 상태기계 기반 아키텍처✅ 개념시스템의 전체 동작을 상태(State)와 전이(Transition)로 구성하여 상태 기반으로 로직을 분기하는 구조흔히 FSM (Finite State Machine) 또는 Statechart라고도 불림✅ 구조 개요[Idle] → [Moving] → [ObstacleDetected] → [Avoiding] → [Moving] → ... ↘ ↘ [Charging] [Error]각 상태는 고유한 동작을 수행이벤트나 조건에 따라 명시적으로 다른 상태로 전이상태 간 전이 조건이 명확하게 설계됨✅ 장점항목설명✅ 명확한 상태 정의전체 동작 흐름이 시각화/문서화 용이✅ 디버깅 쉬움현재 상태 기반으로.. 2025. 5. 30. 서비스 지향 아키텍처 정리 서비스 지향 아키텍처 (Service-Oriented Architecture, SoA)✅ 개념각 기능을 서비스로 정의하고, 명시적 요청-응답 형태로 작동하는 아키텍처ROS2의 Service/Client, DDS 기반 통신 구조에 가장 가까운 개념✅ 구조 개요[Client Node] → 요청 → [Service Node] → 응답 반환예: [Navigation Client] → /plan_path → [Planner Service]각 기능이 서비스 단위로 설계되며, 요청에 따라 응답을 제공서비스는 네트워크상 또는 내부에서 실행 가능 (로컬/분산 시스템 모두 지원)✅ 장점항목설명✅ 모듈 분리 명확모든 기능이 서비스 단위로 격리✅ 유지보수 용이서비스 교체/확장이 간단함✅ 네트워크 통합 쉬움IoT/서버와도 통합.. 2025. 5. 29. 모듈형 아키텍처 정리 모듈형 아키텍처 (Modular / Component-Based)✅ 개념시스템을 독립적인 기능 단위(모듈)로 나누고, 각 모듈은 자율적으로 작동하며 메시지나 API로 통신특히 ROS (Robot Operating System)의 핵심 설계 방식✅ 구조[Sensor Module] ───────▶[Perception Module] ──▶ [Planning Module] ──▶ [Control Module] ──▶ [Actuator Module] ▲ ▲ │ │ [Map Server] [Localization Module]각 모듈은 독립적인 노드(Node) 혹은 서비스(Service)로.. 2025. 5. 28. 행동 기반 아키텍처 정리 행동 기반 아키텍처 (Behavior-Based Architecture)✅ 개념센서 입력 → 직접적인 행동(Behavior) 유닛 실행중앙집중식 판단 없이 분산된 모듈이 자율적으로 반응각 행동은 특정 조건에서 작동하며 병렬 동작 가능✅ 구조[Sensors] ─┬─> [AvoidObstacle] ├─> [FollowLine] ├─> [StopAtEdge] └─> [Other Behavior...][Arbiter] ─> [Motor Control]✅ 주요 구성 요소Behavior: 특정 조건에서 동작하는 반응 유닛 (ex. 경로 추종, 장애물 회피)Arbiter: 동시에 활성화된 행동 중 어느 것을 실행할지 결정✅ 장점항목설명🏃 빠른 반응성이벤트 발생 .. 2025. 5. 26. 임베디드 3-Layer 아키텍처 정리 3-Layer 아키텍처 (Application, Middleware, Hardware)🧱 전체 구조 개요+--------------------------+| Application Layer | ← 로봇 로직, 상태 판단+--------------------------+| Middleware Layer | ← 입력 처리, 출력 제어+--------------------------+| Hardware Abstraction Layer (HAL) | ← GPIO, PWM, UART 등1️⃣ Layer 1: Hardware Abstraction Layer (HAL)💡 하드웨어 의존적인 모든 코드구성 요소 예시설명MotorControllerPWM 신호로 모터 제어 (__HAL_TIM_.. 2025. 5. 24. Functional Safety Functional Safety (기능 안전) 정리1. 🔒 정의시스템이 의도된 동작을 벗어나거나 고장이 발생해도 안전하게 대응하도록 설계된 기능→ 단순 고장이 아닌, 고장이 발생했을 때 안전을 보장하는 것 예: 자율주행 로봇이 센서 오류로 충돌 경로에 있어도 자동 정지하도록 설계2. 🧱 핵심 구성 요소요소설명Hazard시스템 동작으로 인한 위험 상황Risk위험의 확률 × 영향도Safety Function위험을 줄이기 위한 제어 로직 (예: 비상 정지)Safe State시스템이 안전하게 머무는 상태 (모터 OFF 등)Fault고장 발생 원인Failure Mode고장이 실제로 발생한 방식3. 📐 표준표준명적용 분야ISO 26262자동차 전기전자 시스템IEC 61508일반 산업 제어 시스템ISO 1384.. 2025. 5. 23. 이전 1 2 3 4 5 다음 반응형