1주차 ‐ 임베디드 시스템 - Jhyemin06/Embedded-System_2026 GitHub Wiki

1. 임베디드 시스템

임베디드이란?

  • 임베디드(Embedded) : '내장된', '내장형' 뜻임.
  • 임베디드 시스템: 더 큰 시스템의 일부로 내장된 것이라 이해할 수 있음
    • 즉, 기계나 기타 제어를 위해 특정한 기능을 수행하는 컴퓨터 시스템으로 장치 내의 전자 시스템
    • 쉽게 말하자면, 주어진 상황에 따라 특정 시스템이나 기능을 작동시키기 위해 수행됨.
    • 세탁기, 자동차, 도어락 등의 장치 안에서 프로그램을 실행시킴.

2. 범용,전용 컴퓨터 차이

범용 컴퓨터 vs 전용 컴퓨터

  • 범용 컴퓨터(General-Purpose Computer): 다양한 프로그램, 여러 프로그램을 설치해 여러 작업을 수행하며 사용자의 편의성을 향상.
  • 전용 컴퓨터(Special-Purpose Computer): 오직 한 가지의 목적이나 처리를 위해 특정 기능을 안정적으로 수행.
  • 공통점
    • 학습 - 개발 - 제어 등 폭넓게 활용
    • 다양한 OS/언어 지원, 유연한 개발 가능
    • 다양한 인터페이스 지원
  • 차이점
    • 두 컴퓨터는 목적이 다르다.
      • 범용 컴퓨터는 다양한 작업을 위한 것이라면 전용 컴퓨터는 특정한 기능을 수행하기 위한 것이다.
    • 전용 컴퓨터는 범용 컴퓨터에 비해 구조가 단순하고 저렴함.
    • 범용 컴퓨터는 전용 컴퓨터에 비해 다양한 작업과 프로그램 설치 실행 가능 및 풍부한 자원을 활용 가능함.

임베디드 시스템은 전용 컴퓨터인가?

임베디드 시트템은 다양한 작업을 실행하는 범용 컴퓨터와 다르게 세탁기, 신호등, 제어기 등 하나의 정해진 기능 만을 수행함으로 전용 컴퓨터이다.

3. Arduino MCU & Raspberry Pi SBC

4. 임베디드 시스템의 응용분야

  • 가전/전자 기기
  • 차량/교통
  • 드론
  • 다양한 단말기

실시간 시스템(Real-Time System)

  • 정해진 시간에 작업 수행이 보장되는 것, 외부 이벤트를 일정한 시간 내에 처리해야 하는 시스템
  • 정해진 시간 내 반드시 또는 가급적 작업을 완료해야 하는 결정적 시스템(deterministic)
    • 경성 실시간 시스템(hard real-time): 시간 제약의 위반이 심각한 결과를 초래, 시간 제약은 반드시 지켜져야 함
    • 연성 실시간 시스템(soft real-time): 시간 제약의 위반이 QoS(서비스 품질)의 저하를 유발, 시간 제약은 가급적 지켜져야 함

빠른 처리와 실시간 처리의 의미는 같지 않다.

임베디드 시스템은 실시간성외에도 품질도 중요하다.

  • 신뢰성
  • 안정성
  • 저전력
  • 저비용
  • 소형화
  • 보안

5. AI 활용

  • AI 활용시 장점
    • 복잡한 인식과 판단 가능
    • 네트워크 없이도 동작하고 응답 지연을 줄임.
    • 영상,음성 등 원본을 로컬 처리해 개인정보 전송을 줄임.
  • 단점
    • 제한된 메모리, 연산, 전력에 맞게 모델을 최적화 하고 고려해야 함.

6. Raspberry Pi

라즈베리 파이란?

  • 라즈베리 파이 재단에서 컴퓨터 교육 증진을 위해 개발한 신용카드 크기의 작은 싱글 보드 컴퓨터이다.

주요부품

Raspberry pi는 연결 방식에 따라 같은 보드를 사용하더라도 다른 역할을 수행할 수 있다

  • 개발중에는 PC처럼 사용, 완성 후에는 서버나 전용 장치로 운용.

Raspberry OS

사용 목적에 맞게 운영체제를 선택한다.

부팅 과정

안전 규칙, 절차 및 중요 수칙

중요 안전 수칙

  1. GPIO 신호 전압은 3.3V, 5V를 직접 입력 X
  2. LED에는 220~330Ω 정도의 전류 제한 저항을 사용한다.
  3. 모터·릴레이처럼 큰 전류가 필요한 장치는 드라이버를 사용한다.
  4. 배선을 바꾸기 전 전원을 끄고 핀 번호와 공유 GND를 확인한다.
  5. 보드는 가장자리를 잡고 GPIO 핀과 커넥터에 힘을 가하지 않는다.
  6. microSD 기록 중 전원을 제거하지 않고 종료 후 전원을 분리한다.

첫 부팅에서 상태 LED와 시스템 상태를 확인

실습

기본 시스템 정보를 터미널에서 확인

#장치 이름과 IP 주소
hostname
hostname -I
#운영체제와 커널
cat /etc/os-release
uname -a

#CPU,메모리, 저장공간
lscpu
free -h
df -h

#날짜와 시간
timedatectl status
#Python
python3 --version

실행결과

  • 라즈베리 파이 미보유로 확인 불가

Python 프로그램으로 실행 환경 확인

  • Python 프로그램 환경에서 실습 진행함.
#hello.py
from datetime import datetime
import platform
import socket

print("Hello, Raspberry Pi!")
print("Host: ", socket.gethostname())
print("Python: ", platform.python_version())
print("Time:", datetime.now())

#실행
python3 hello.py

#예상 결과
Hello, raspberry Pi!
Host: raspberrypi
Python: 3.1X.X
Time: 2026-09-13...

실행 결과

안전한 종료

# 패키지 목록 갱신과 업그레이드
sudo apt update
sudo apt upgrade

# Raspberry Pi 설정
sudo raspi-config

# 재부팅
sudo reboot

# 안전한 정료
sudo shotdown -h now
# 또는
sudo power off

# 활동 LED가 멈춘 뒤 전원 분리