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Zephyr 3.7.0 · Boards · Nordic · nRF9161 DK

nRF9161 DK

DECT NR+·셀룰러·GNSS 연결과 외부 I/O, Secure/Non-Secure firmware 개발을 지원하는 nRF9161 SiP 개발 키트입니다.

Official pathboards/nordic/nrf9161dk/doc/index.html
Source fileboards/nordic/nrf9161dk/doc/index.rst
Source versionZephyr 3.7.0
TranslationFull · reviewed

본문 기준: Zephyr 3.7.0 LTS3 · 이후 유지보수 패치는 별도입니다.

Part 1

요약·해설

on-chip·external FLASH/GPIO와 nRF53 RTT console을 포함한 16개 지원 항목을 정리하고, IDAU/SPU 보안 경계에서 Zephyr Secure/Non-Secure image를 구성하는 절차를 설명합니다.

Board

PCA10153

Wireless

DECT NR+ · LTE-M/NB-IoT

Positioning

GNSS

Part 2

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원문 SHA-256 8A89AAB516DD72B2872C53DE3FD35B224621D69A94C27C5D350FBF0FDCBC26AD
.. _nrf9161dk_nrf9161:

nRF9161 DK
##########

Overview
********

The nRF9161 DK (PCA10153) is a single-board development kit for evaluation and
development on the nRF9161 SiP for DECT NR+ and LTE-M/NB-IoT with GNSS. The ``nrf9161dk/nrf9161``
board configuration provides support for the Nordic Semiconductor nRF9161 ARM
Cortex-M33F CPU with ARMv8-M Security Extension and the following devices:

* :abbr:`ADC (Analog to Digital Converter)`
* CLOCK
* FLASH
* :abbr:`GPIO (General Purpose Input Output)`
* :abbr:`I2C (Inter-Integrated Circuit)`
* :abbr:`MPU (Memory Protection Unit)`
* :abbr:`NVIC (Nested Vectored Interrupt Controller)`
* :abbr:`PWM (Pulse Width Modulation)`
* :abbr:`RTC (nRF RTC System Clock)`
* Segger RTT (RTT Console)
* :abbr:`SPI (Serial Peripheral Interface)`
* :abbr:`UARTE (Universal asynchronous receiver-transmitter with EasyDMA)`
* :abbr:`WDT (Watchdog Timer)`
* :abbr:`IDAU (Implementation Defined Attribution Unit)`

More information about the board can be found at the
`nRF9161 DK website`_. `nRF9161 Product Specification`_
contains the processor's information and the datasheet.


Hardware
********

nRF9161 DK has two external oscillators. The frequency of
the slow clock is 32.768 kHz. The frequency of the main clock
is 32 MHz.

Supported Features
==================

The ``nrf9161dk/nrf9161`` board configuration supports the following
hardware features:

+-----------+------------+----------------------+
| Interface | Controller | Driver/Component     |
+===========+============+======================+
| ADC       | on-chip    | adc                  |
+-----------+------------+----------------------+
| CLOCK     | on-chip    | clock_control        |
+-----------+------------+----------------------+
| FLASH     | on-chip    | flash                |
+-----------+------------+----------------------+
| FLASH     | external   | spi                  |
+-----------+------------+----------------------+
| GPIO      | on-chip    | gpio                 |
+-----------+------------+----------------------+
| GPIO      | external   | i2c                  |
+-----------+------------+----------------------+
| I2C(M)    | on-chip    | i2c                  |
+-----------+------------+----------------------+
| MPU       | on-chip    | arch/arm             |
+-----------+------------+----------------------+
| NVIC      | on-chip    | arch/arm             |
+-----------+------------+----------------------+
| PWM       | on-chip    | pwm                  |
+-----------+------------+----------------------+
| RTC       | on-chip    | system clock         |
+-----------+------------+----------------------+
| RTT       | nRF53      | console              |
+-----------+------------+----------------------+
| SPI(M/S)  | on-chip    | spi                  |
+-----------+------------+----------------------+
| SPU       | on-chip    | system protection    |
+-----------+------------+----------------------+
| UARTE     | on-chip    | serial               |
+-----------+------------+----------------------+
| WDT       | on-chip    | watchdog             |
+-----------+------------+----------------------+


.. _nrf9161dk_additional_hardware:

Other hardware features have not been enabled yet for this board.
See `nRF9161 DK website`_ and `nRF9161 Product Specification`_
for a complete list of nRF9161 DK board hardware features.

Connections and IOs
===================

LED
---

* LED1 (green) = P0.0
* LED2 (green) = P0.1
* LED3 (green) = P0.4
* LED4 (green) = P0.5

Push buttons and Switches
-------------------------

* BUTTON1 = P0.8
* BUTTON2 = P0.9
* SWITCH1 = P0.18
* SWITCH2 = P0.19
* BOOT = SW5 = boot/reset

Security components
===================

- Implementation Defined Attribution Unit (`IDAU`_).  The IDAU is implemented
  with the System Protection Unit and is used to define secure and non-secure
  memory maps.  By default, all of the memory space  (Flash, SRAM, and
  peripheral address space) is defined to be secure accessible only.
- Secure boot.


Programming and Debugging
*************************

``nrf9161dk/nrf9161`` supports the Armv8m Security Extension, and by default boots
in the Secure state.

Building Secure/Non-Secure Zephyr applications with Arm |reg| TrustZone |reg|
=============================================================================

The process requires the following steps:

1. Build the Secure Zephyr application using ``-DBOARD=nrf9161dk/nrf9161`` and
   ``CONFIG_TRUSTED_EXECUTION_SECURE=y`` in the application project configuration file.
2. Build the Non-Secure Zephyr application using ``-DBOARD=nrf9161dk/nrf9161/ns``.
3. Merge the two binaries together.

When building a Secure/Non-Secure application, the Secure application will
have to set the IDAU (SPU) configuration to allow Non-Secure access to all
CPU resources utilized by the Non-Secure application firmware. SPU
configuration shall take place before jumping to the Non-Secure application.

Building a Secure only application
==================================

Build the Zephyr app in the usual way (see :ref:`build_an_application`
and :ref:`application_run`), using ``-DBOARD=nrf9161dk/nrf9161``.

Flashing
========

Follow the instructions in the :ref:`nordic_segger` page to install
and configure all the necessary software. Further information can be
found in :ref:`nordic_segger_flashing`. Then build and flash
applications as usual (see :ref:`build_an_application` and
:ref:`application_run` for more details).

Here is an example for the :ref:`hello_world` application.

First, run your favorite terminal program to listen for output.

.. code-block:: console

   $ minicom -D <tty_device> -b 115200

Replace :code:`<tty_device>` with the port where the nRF9161 DK
can be found. For example, under Linux, :code:`/dev/ttyACM0`.

Then build and flash the application in the usual way.

.. zephyr-app-commands::
   :zephyr-app: samples/hello_world
   :board: nrf9161dk/nrf9161
   :goals: build flash

Debugging
=========

Refer to the :ref:`nordic_segger` page to learn about debugging Nordic boards with a
Segger IC.


Testing the LEDs and buttons in the nRF9161 DK
**********************************************

There are 2 samples that allow you to test that the buttons (switches) and LEDs on
the board are working properly with Zephyr:

* :zephyr:code-sample:`blinky`
* :zephyr:code-sample:`button`

You can build and flash the examples to make sure Zephyr is running correctly on
your board. The button and LED definitions can be found in
:zephyr_file:`boards/nordic/nrf9161dk/nrf9161dk_nrf9161_common.dtsi`.

References
**********

.. target-notes::

.. _IDAU:
   https://developer.arm.com/docs/100690/latest/attribution-units-sau-and-idau
.. _nRF9161 DK website: https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Development-Kits/nRF9161-DK
.. _nRF9161 Product Specification: https://docs.nordicsemi.com/bundle/ps_nrf9161/page/nRF9161_html5_keyfeatures.html
.. _Trusted Firmware M: https://www.trustedfirmware.org/projects/tf-m/

Part 3

한국어 전문 번역

개요

nRF9161 DK(PCA10153)는 DECT NR+와 LTE-M/NB-IoT, GNSS를 지원하는 nRF9161 SiP를 평가하고 그 위에서 개발하기 위한 single-board development kit입니다.

nrf9161dk/nrf9161 보드 구성은 ARMv8-M Security Extension을 갖춘 Nordic Semiconductor nRF9161 ARM Cortex-M33F CPU와 다음 장치를 지원합니다.

  • ADC(Analog to Digital Converter)
  • CLOCK
  • FLASH
  • GPIO(General Purpose Input Output)
  • I2C(Inter-Integrated Circuit)
  • MPU(Memory Protection Unit)
  • NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller)
  • PWM(Pulse Width Modulation)
  • RTC(nRF RTC System Clock)
  • Segger RTT(RTT Console)
  • SPI(Serial Peripheral Interface)
  • UARTE(Universal asynchronous receiver-transmitter with EasyDMA)
  • WDT(Watchdog Timer)
  • IDAU(Implementation Defined Attribution Unit)

보드 정보는 nRF9161 DK 웹사이트에서 확인할 수 있습니다. nRF9161 Product Specification에는 프로세서 정보와 데이터시트가 들어 있습니다.

하드웨어

nRF9161 DK에는 외부 oscillator가 두 개 있습니다. 저속 clock은 32.768 kHz, main clock은 32 MHz입니다.

지원 기능

nrf9161dk/nrf9161 보드 구성이 지원하는 하드웨어 기능은 다음과 같습니다.

인터페이스컨트롤러드라이버/컴포넌트
ADCon-chipadc
CLOCKon-chipclock_control
FLASHon-chipflash
FLASHexternalspi
GPIOon-chipgpio
GPIOexternali2c
I2C(M)on-chipi2c
MPUon-chiparch/arm
NVICon-chiparch/arm
PWMon-chippwm
RTCon-chipsystem clock
RTTnRF53console
SPI(M/S)on-chipspi
SPUon-chipsystem protection
UARTEon-chipserial
WDTon-chipwatchdog

표에서 FLASH는 on-chip flash driver와 SPI 기반 external flash를 모두 지원하고, GPIO도 on-chip GPIO와 I2C 기반 external GPIO를 구분합니다. RTT console의 controller는 nRF53입니다.

그 밖의 하드웨어 기능은 아직 이 보드에서 활성화되지 않았습니다. 전체 기능은 nRF9161 DK 웹사이트와 Product Specification을 참고하십시오.

연결과 입출력

LED

  • LED1(녹색) = P0.0
  • LED2(녹색) = P0.1
  • LED3(녹색) = P0.4
  • LED4(녹색) = P0.5

Push button과 switch

  • BUTTON1 = P0.8
  • BUTTON2 = P0.9
  • SWITCH1 = P0.18
  • SWITCH2 = P0.19
  • BOOT = SW5 = boot/reset

보안 컴포넌트

  • IDAU: Implementation Defined Attribution Unit은 System Protection Unit(SPU)으로 구현되며 Secure memory map과 Non-Secure memory map을 정의합니다. 기본 상태에서는 Flash, SRAM, peripheral address space를 포함한 모든 memory space가 Secure 상태에서만 접근할 수 있습니다.
  • Secure boot

프로그래밍과 디버깅

nrf9161dk/nrf9161은 Armv8-M Security Extension을 지원하며 기본적으로 Secure state에서 부팅합니다.

Arm TrustZone으로 Secure/Non-Secure Zephyr 애플리케이션 빌드

  1. -DBOARD=nrf9161dk/nrf9161을 사용하고 애플리케이션 project configuration file에 CONFIG_TRUSTED_EXECUTION_SECURE=y를 설정하여 Secure Zephyr 애플리케이션을 빌드합니다.
  2. -DBOARD=nrf9161dk/nrf9161/ns를 사용해 Non-Secure Zephyr 애플리케이션을 빌드합니다.
  3. 두 binary를 병합합니다.

Secure 애플리케이션은 Non-Secure application firmware가 사용하는 모든 CPU resource에 Non-Secure access를 허용하도록 IDAU(SPU)를 구성해야 합니다. 이 SPU 구성은 Non-Secure 애플리케이션으로 제어를 넘기기 전에 완료해야 합니다.

Secure-only 애플리케이션 빌드

-DBOARD=nrf9161dk/nrf9161을 사용해 일반적인 Zephyr 방식으로 빌드합니다.

Flash

Nordic Segger 안내에 따라 필요한 소프트웨어를 설치하고 구성한 뒤 일반적인 방식으로 애플리케이션을 빌드하고 flash합니다. 다음은 hello_world 예입니다.

먼저 원하는 terminal 프로그램으로 출력을 수신합니다.

$ minicom -D <tty_device> -b 115200

<tty_device>를 nRF9161 DK가 연결된 port로 바꾸십시오. Linux에서는 예를 들어 /dev/ttyACM0입니다. 그런 다음 일반적인 방식으로 애플리케이션을 빌드하고 flash합니다.

# From the root of the zephyr repository
west build -b nrf9161dk/nrf9161 samples/hello_world
west flash

Debug

Segger IC를 이용한 Nordic 보드 디버깅 방법은 Nordic Segger 문서를 참고하십시오.

nRF9161 DK의 LED와 버튼 시험

다음 두 sample을 사용하면 보드의 button(switch)과 LED가 Zephyr에서 올바르게 동작하는지 시험할 수 있습니다.

  • samples/basic/blinky
  • samples/basic/button

예제를 빌드하고 flash하면 보드에서 Zephyr가 정상 실행되는지 확인할 수 있습니다. 버튼과 LED 정의는 boards/nordic/nrf9161dk/nrf9161dk_nrf9161_common.dtsi에서 확인할 수 있습니다.

Source

출처

영어 원문에는 문단, 문서 지시문, 표, 코드, 코드 심벌, 경로를 그대로 보존했습니다.