Spi

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최초 생성일 2025.09.01

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소개글

"Spi"에 대한 내용입니다.

1. 초음파 이론
1.1. 진폭, 전력, 강도
1.2. 감쇠
1.3. 거리 방정식/13 마이크로초 규칙/비행 시간
1.4. 대역폭과 품질 요인

2. SPI 인터페이스를 이용한 PWM 신호 생성
2.1. 모듈 만들기 및 설치
2.2. 부저 소리와 LED 점등 동기화

3. 모듈 프로그래밍
3.1. 모듈의 개념 및 활용
3.2. 모듈 작성 및 설치 실습

본문내용

1. 초음파 이론
1.1. 진폭, 전력, 강도

진폭은 음향변수의 최대치와 평균값의 차이를 나타내는 것으로, 음향의 세기를 나타내는 지표이다. 전력은 에너지 전달률 또는 일의 수행률을 나타내며, 음원, 매질, 운용자에 따라 달라진다. 강도는 음향 에너지의 집중 정도를 나타내며, 전력을 beam 면적으로 나눈 값으로 표현된다. 강도는 전력과 비례하고 진폭의 제곱에 비례하며, beam 면적에 반비례한다. 강도의 종류에는 SPTP, SATP, SPTA, SATA, SPPA, SAPA 등이 있으며, 각각 다른 의미를 가진다. 또한 데시벨(dB)은 강도 또는 진폭의 상대적인 크기를 나타내는 로그 단위이다. 예를 들어 강도가 2배로 증가하면 3dB 증가하고, 1/2로 감소하면 3dB 감소한다.

1.2. 감쇠

감쇠는 초음파가 매질을 통과하면서 진폭과 강도가 점점 약해지는 현상이다. 초음파가 진행하면서 매질의 구조적인 특성에 따라 에너지의 손실이 발생하기 때문이다. 감쇠계수(α)는 단위 거리당 감쇠되는 초음파의 진폭 또는 강도 변화율을 나타내며 주파수에 비례한다. 따라서 주파수가 높을수록 감쇠계수가 증가하여 초음파의 감쇠가 크게 발생한다. 또한 매질의 종류에 따라 서로 다른 감쇠 특성을 가지며, 공기와 같이 감쇠가 큰 매질을 지나갈 경우 큰 감쇠가 나타나게 된다. 생체조직에서 감쇠는 초음파가 흡수되어 열에너지로 변환되는 흡수가 지배적이며, 반사와 산란 등의 다른 요인들도 감쇠에 영향을 미친다. 이처럼 감쇠는 초음파 영상의 화질 저하와 진단 깊이 제한의 주요 요인이 되므로, 이를 고려한 초음파 시스템 설계가 필요하다.

1.3. 거리 방정식/13 마이크로초 규칙/비행 시간

거리 방정식을 사용하면 반사체의 깊이를 추정할 수 있다. 이는 음파의 왕복 시간(시간 비행)을 기반으로 계산된다. 음파의 평균 전파 속도는 연조직에서 1.54mm/us 또는 1540m/s이다. 따라서 거리는 속도와 시간의 곱을 2로 나누어 계산할 수 있다. 즉,...

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