Lec-01-Note: Lecture introduction, importance of English, and smartphone structure

[Introduction to Microwave Engineering Lecture]

1. 과목 철학

- 지금까지 초고주파공학 (Microwave Engineering) 수업

전송선, 필터, 커플러, 증폭기, 믹서, 발진기 등 고주파(RF) 부품에 집중

- IT 산업 초기에는 위의 철학이 성립

- 현재는 IT 기술 응용 제품(장치, 서비스) 제공이 중요

- 경제 활성화, 인류 편의, 한계 극복(에너지, 인간 수명, 환경 오염)에 기여

- 단편적인 IT 기술 → 종합적인 IT 기술 습득 필요

아날로그/디지털 부품 활용 회로(계측, 제어, 통신) 설계

모듈/장치용 소프트웨어: MCU 프로그램, 펌웨어, 임베디드 시스템

서비스용 소프트웨어: PC 프로그래밍, 웹 프로그래밍, 모바일 프로그래밍

Paradigm Shift

Hardware-centric Technology →

Software-centric Technnology

2. What you will learn in this course

Part 1: Radio Communication

- Basics on mobile and short-distance communication:

Mobile communication: 4G LTE, 5G

WiFi, Bluetooth, GPS, NFC

Other types of radio communication

- Basics on microwave devices in mobile communication

Passive devices

Active devices

Part 2: Microcontroller (MCU) Programming

- Basics on MCU

- Basics on MCU programming via the Arduino

- Basics on elementary circuits and devices used in MCU projects

- Simple Arduino projects

Part 3: Android Programming

- Basics on Android operating systems

- Basics on Android programming

- Simple Android-Arduino projects

3. Lecture Goals

1) Ability to use radio communication devices

2) Entry-level capability for MCU projects

3) Entry-level capability for Android programming

4. 과목에서 배운 지식의 활용

1) 졸업작품, 동아리 작품

2) 취업에 중요한 프로그래밍 실무능력 배양의 기초

3) 본 과목에서 습득한 기술은 초보적 기술

4) 지속적인 기술 연마 (졸업작품, 동아리 활동, 관련 교과목을 통해) → 타대학 졸업생과 기술능력 차별화

현재 졸업생 졸업작품 수준: 중하

여러분의 졸업작품 수준: 준프로 (간단한 제품 급) → 목표 달성 시 취업 100% 성공

시간, 노력, 비용(부품비용 저축하여 투자하라)

5) 적기(졸업 전) 목표 직장 취업

6) 학생 각자 "나는 취업 재수하지 않는다" 선언 권장

5. Grading

Attendance 10%

Homework 20%

Project outcome 20%: 아두이노 프로젝트 1개, 안드로이드 프로젝트 1개

Presentation 10%

Mid-term exam. 20%

Final exam. 20%

가점:

- 질문 영어로 권장: 영어 질문 1회당 총점에서 0.5점 가점 부여 (상한 2점)

- 개인별 프로젝트 발표 시 영어로 발표: 가점 2점

6. Teaching Assistants

윤제영, 임주영, 문종석, 박세웅

7. Class Rooms

이론강의: 월 307호, 목 428호

실습: 404호

8. Tools to Be Used in the Lecture

Kocofab Arduino Uno Orange Board

Arduino simulator

Android program development environment

Matlab simulink

9. Related Courses

기초컴퓨터프로그래밍(1-1): C 프로그래밍

응용컴퓨터프로그래밍(1-2): C 프로그래밍

창의공학설계(1-2): 아두이노 실습

미래설계 1(2-1): C 프로그래밍

임베디드소프트웨어실습(2-1): MCU 프로그래밍

미래설계 2(2-2): MCU 프로그래밍

객체지향프로그래밍(3-1): 안드로이드 프로그래밍

미래설계 3(3-1): 졸업작품

모바일프로그래밍및실습(3-2): 안드로이드 프로그래밍

안테나설계(3-2): 안테나/통신장치 구현

종합설계 1(3-2): 졸업작품

종합설계 2(4-1): 졸업작품

"와, 강의 시간에만 제대로 해도 프로그래밍 실력이 충분히 길러 지겠다."

10. Get Motivated and Concentrate Your Energy on Achieving Goals

- 수업 시간: 기초 지식 실시간 습득, 반복 학습, 목표 관리 (지식 습득, A 학점)

- 가용 시간 모두 공부에 투자: 월-토 12시간 공부, 일요일 휴식

- 공부 장소: 학교 (not 집), '학생은 학교에 있어야 공부가 된다' (야간, 토요일, 방학 기간)

- 타지 학생: 집에 가는 회수 줄인다(1학기 1회, 명절/집안 행사 때). 방학에 학교에서 공부한다.

- 다음 단어가 자신에게 해당되도록 항상 노력 (자아 성찰, 실행)

성실, 부지런, 노력, 실력, 우직

의지, 적극, 투혼, 뚝심, 진취, 미래

충성, 정직, 신뢰, 긍정

덕성, 봉사, 인성, 품성, 배려, 성격, 원만, 예의, 신사, 숙녀, 인상, 이미지

칭찬, 인정, 모범, 인재, 경쟁력, 리더, 똑똑

성공, 직장, 결혼, 효자, 효녀, 철학, 부자, 행복, 만족, 인생

11. 학생 구성 (40명)

4학년: 17명

- 졸업작품에 MCU / 안드로이드가 들어 있으면 졸업작품 완성 및 업그레이드(필수)를 프로젝트로 인정

- 졸업작품에 MCU 만 사용할 경우: 안드로이드 프로젝트 1개

- 졸업작품에 안드로이드만 사용할 경우: 아두이노 프로젝트 1개

- 졸업작품에 MCU, 아두이노 모두 사용하지 않을 경우: 아두이노 프로겍트 1개, 안드로이드 프로젝트 1개 수행

3학년: 22명

2학년: 1명

초과신청 대기자: 00명

[English, Does It Really Matter?] 영어의 중요성

1. 취업에만 필요할까?

- No!

- 취업 후 기술 자료 사용 시 영어 적극 활용

- 영어가 약해서 전공 실력이 늘지 않는 30, 40, 50, 60 대 엔지니어 천지

2. 국가 차원에서 영어의 중요성

- 한국 안에서만 경쟁 (특히 정치): 닫힌 국가

- 수출 없이는 가난하게 살 수 밖에 없는 경제 구조

- 영어를 활성화하여 (공용어화하여) 전세계를 무대로 경제활동 필요

3. KBS 개혁 필요

- 대한민국에는 비슷한 방송 채널 과다

- 수출 촉진, 젊은이들의 꿈 실현 (전세계를 무대로)을 위해 KBS 개혁 필요

- KBS 1: 국영(공영방송). 드라마, 오락 프로그램 모두 삭제 → 민간방송에 일임. 시청료 없이 모두 세금으로 운영

- KBS 2: 전세계 국가 경제/문화/정치 위주 취재 방송. 초기에 한국어/영어 최종 영어. 광고 삭제. 시청료 없이 모두 세금으로 운영

- Arirang TV: 프로그램 내용 빈약. 한국에 일반 채널 뉴스를 영어로 세계에 방송. 다른 국가 사람들은 아리랑 TV에 거의 관심 전무. 한국 앵커/출연자가 많으므로 영어 공부에는 적합.

4. 영어 공부

- 토익 점수가 영어 실력이 아님. 점수일 뿐

- 스마트 폰 적극 활용

- 문법, 단어 매일 공부

- 매일 30분 이상 듣기

- 매일 10분 말하기 연습

- 1주일에 1페이지 영작문 연습

- 언어는 반복 사용에 의한 뇌의 기억 세포 각인

- 영어공부 모임 구성 매주 토요일에 미팅

5. 한국인의 영어 실력 수준

- 동일한 경력 중국인에 밀릴 수 있다.

- 자의식이 강해(남의 시선을 많이 의식) 영어가 잘 늘지 않는다.

- 젊은이는 영어 실력을 겸비하여 세계 무대를 대상으로 꿈을 펼쳐야 한다.

- 영어가 공용어인 나라 인구순 (인구: 억 명) (모국어인 나라 제외)

인도(11.0)

파키스탄(1.62)

나이지리아(1.29)

필리핀(0.88)

남아공(0.44)

케냐(0.34)

말레이시아(0.28): 다민족 국가, 국어=말레이어(50%), 중국어(35%), 인도어(8%), 소수 민족; 공용어 = 영어

우간다(0.27)

가나(0.21)

스리랑카(0.20)

싱가폴(0.06): 서울 면적, GDP PPP (구매력 기준) 1인당 국민소득 9.02만불 (4위, 2016년), 1인당 외환 보유고 1위

- 구매력 기준 1인당 소득

미국: GDP (PPP) 5.94만불 (13위, 2016년)

한국: GDP (PPP) 3.98만불 (32위, 2016년)

아프가니스탄: 0.20만불 (170위, 2016년)

북한: GDP (PPP) 0.18만불 (180위, 2014년, CIA 추정치)

7. 초고주파공학 영어강의

ㅇ 교수 강의

- 한국어로 먼저 설명하고 영어로 다시 설명

- 영어로 먼저 설명하고 한국어로 다시 설명

- 영어 20% 한국어 80%

- 학생이 따라 오는 정도에 따라 영어 사용 비율 증대

ㅇ 학생 참여

- 질문 영어로 권장: 영어 질문 1회당 총점에서 0.5점 가점 부여 (상한 2점)

- 개인별 프로젝트 발표 시 영어로 발표: 가점 1점

[Radio Communication 01, Smartphone]

- 스마트폰에는 최첨단 radio communication 기술이 사용됨.

- 스마트폰의 엄청난 수량으로 인해 스마트폰의 부품 1개만 공급하는 회사도 중견기업이다.

1. Smartphone Teardown: Samsung Galaxy S7

1) Spec.

- OS: Android 6.0 Marshmallow

- Processor: Qualcomm Snapdragon 820, 4GB RAM, Adreno 530 GPU

- Display: 5.1" Super AMOLED display: 2560 × 1440 (576 ppi)

- Camera: 12Mp rear, 4Mp selfie

- Internal storage: 32GB / 64GB, expandable to 200GB

- USB: micro USB (not new USB Type-C)

- Battery: 3.7V 3000mAh

2) Teardown, all

3) Flexible conformal antenna on the backside interior cover

4) Battery

5) Selfie camera

6) Rear camera

6) Processor IC chips

- Application processor (AP): Qualcomm MSM8996 Snapdragon 820 or Samsung Exynos 8

- SDRAM: SK Hynix H9KNNNCTUMU-BRNMH 4GB LPDDR4

- Flash memory: Samsung KLUB4G1CE 32GB

- Aduio/voice processor: DSP DBMD4

7) Communication and peripheral IC chips

1) RF

- Multiband multimode module: Avago AFEM-9040

- Antenna switch module: EPCOS D5275, D5278

- Front end module: Murata FAJ15

- Wi-Fi module: Samsung 1316S7 or Murata KM5D18098

- High band RF fusion module: Qorvo QM78064

- Power amplifier duplexer: Qorvo TQF6260

- Diversity receive module: Qorvo QM63001A

- Envelope tracker: Qualcomm QFE3100

- Digital tuner: Qualcomm QFE2550

- RF transceivers: Qualcomm WTR4905, WTR3925

- NFC controller: NXP 67T05

- Wireless power receiver: IDT P9221

- USB charging: Maxim MAX98506BEMV

2) Peripherals

- 6-axi IMU: STMicroelectroncis LSM6DS3

- Power management module (PMIC): Qualcomm PM8996, PM8004 or Maxim MAX77854, MAX77838 or Samsung S2MPB02

- Compass: AKM AK09911

- Pressure sensor: Bosch BMP280

- Microphone: Knowles S1636, 9291S

- Time-of-flight sensor: Maxim C551GY5A

- Audio amplifier: Maxim MAX98506BEWV

- Audio codec: Qualcomm WCD9335

- Touch screen controller: Samsung S6SA552X

- Gyroscope: STMicroelectronics K2G2IS

- Camera imager: Samsung S5K4E6XP

8) Microphone and speaker

9) Heat dissipating copper tube

2. Smartphone Block Diagram