저가의 소형 PCR 장치를 위한 펌웨어 설계 및 구현

Q: 이 논문에서 정의한 펌웨어란 무엇인가?

하드웨어를 제어하기 위해 마이크로콘트롤러에 내장된 소프트웨어를 의미한다. 본 연구에서는 PIC18F4550 칩에 탑재되어 하드웨어 인터럽트만을 통해 실시간 작업을 동시에 제어함으로써 저가의 소형 PCR 장치를 구현하고 동작 신뢰성을 보장하는 핵심 제어 체계로 활용된다.

Q: 주컴퓨터-국소장치 구조 기반의 펌웨어 설계가 PCR 장치에 미치는 영향은 무엇인가?

연구 결과, 하드웨어 인터럽트 중심의 펌웨어 설계는 운영체제 없이도 실시간 제어를 가능하게 하여 제작 비용을 상용 제품 대비 5분의 1 이하로, 부피를 7분의 1 수준으로 크게 절감시켰으며, 동시에 기존 장치와 유사한 DNA 증폭 성능을 유지하며 휴대성을 향상시켰다.

이완연; 김종대

자료유형: 학술저널

저자정보: 이완연 김종대

저널정보: 한국컴퓨터정보학회 한국컴퓨터정보학회논문지 한국컴퓨터정보학회 논문지 제18권 제6호

발행연도: 2013.6

수록면: 1 - 8 (8page)

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본 논문에서는 저가의 소형 PCR 장치에 적합한 펌웨어를 설계하고 구현하였다. 제안된 펌웨어는 실행코드 크기를 최소화하기 위해서 운영체제의 도움을 받지 않고 하드웨어 인터럽트만을 이용하여 실시간 작업들을 동시에 제어한다. 또한 제안된 펌웨어는 usb 통신을 이용하여 PC로부터 동작 과정을 입력받아 마이크로콘트롤러에 연결된 부속장비들을 구동하고, 구동결과를PC로 전달하여 사용자에게 출력하는 주컴퓨터-국소장치 구조에 적합하도록 설계되었다. 제안된 펌웨어를 microchip사의 PIC18F4550 칩에 실제로 탑재하여 저가의 소형 PCR 장치를 제작하였고, 제작한 PCR 장치가 기존 상용 PCR 장치는 제작 비용과 부피를 대폭 줄이면서도 유사한 DNA 증폭 결과를 보임을 확인하였다.

#PCR 장치 #펌웨어 #주컴퓨터-국소장치 구조 #PIC18F4550 칩 #PCR device #firmware #host-local structure #PIC18F4550 chip

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