GN⁺: RP2040에서 RTOS로의 전환

RTOS로의 전환: RP2040에서의 경험

Martijn Braam

• 컴퓨터 관련 작업을 하는 Martijn Braam의 글
• 여러 마이크로컨트롤러 프로젝트 진행 중
• Raspberry Pi Pico 보드를 주로 사용, 개발 경험이 좋음

프로젝트 개요

• 비디오 장비를 제어하는 하드웨어 컨트롤러 제작
• PTZ 카메라와 비디오 스위칭 장비 제어
• 기존 컨트롤러의 성능이 좋지 않아 새로운 패널 제작 필요

하드웨어 디자인

• 9개의 RGB 버튼, 아날로그 조이스틱, 디스플레이 포함
• RS-485와 이더넷 통신 모듈 사용
• 여러 번의 하드웨어 수정 후 기능 구현 완료

초기 소프트웨어

• pico-sdk를 사용한 cmake 프로젝트로 시작
• 두 번째 코어를 Wiznet 모듈에 할당, 첫 번째 코어는 사용자 인터페이스 I/O 처리
• 여러 작업을 동시에 처리해야 하는 복잡성 증가

FreeRTOS

• FreeRTOS를 사용하여 여러 작업을 병렬로 처리
• 여러 작업(Task) 생성: 버튼, LED, 네트워크, DHCP, mDNS, ATEM, VISCA
• FreeRTOS의 문제점: printf 사용 시 시스템이 멈추는 현상, 하드웨어 추상화 부족

Apache NuttX

• Unix 시스템과 유사한 환경 제공
• 초기 설정 후 실제 셸(shell) 사용 가능
• menuconfig/Kconfig 시스템을 통해 하드웨어 설정 가능
• i2c 버스 설정 문제로 기본 기능 작동 안 함
• 파일 시스템 경로와 셸이 필요하지 않음

Zephyr

• 프로젝트 설정을 위한 파이썬 유틸리티 제공
• 5GB의 git 저장소 다운로드 필요
• Zephyr SDK 설치 요구, 기존 ARM 툴체인 사용 가능
• Raspberry Pi Pico 지원 부족, 다른 보드 사용 시도
• 빌드 오류와 경고 해결 후에도 작동하지 않음

결론

• FreeRTOS를 사용하여 일부 애플리케이션 빌드 성공
• printf 대체 구현 필요
• FreeRTOS를 계속 사용하여 원하는 기능 구현 시도

GN⁺의 정리

• 이 글은 마이크로컨트롤러 프로젝트에서 RTOS로 전환하는 과정을 다룸
• FreeRTOS, Apache NuttX, Zephyr의 장단점을 비교
• FreeRTOS가 가장 적합한 선택으로 결론
• RTOS 선택 시 고려해야 할 다양한 요소를 이해하는 데 도움
• 비슷한 기능을 가진 프로젝트로는 FreeRTOS와 Zephyr가 있음