Raspberry Pi树莓派实作应用

目　录

第一章　硬件概述　1

1．1　树莓派的输入和输出接口　2

1．1．1　USB端口　2

1．1．2　局域网(LAN)端口　3

1．1．3　摄像头串行接口(CSI)　3

1．1．4　高清晰度多媒体端口(HDMI)　4

1．1．5　给树莓派加电！　5

1．1．6　显示器串行端口(DSI)　5

1．1．7　SD卡插槽　5

1．1．8　GPIO接口　6

1．1．9　模拟视频输出端口　8

1．1．10　JTAG接口　9

1．1．11　音频输出　9

1．1．12　发光二极管(LED)　10

1．2　树莓派的大脑　10

1．2．1　处理器流水线　11

1．2．2　缓存　13

1．2．3　内存芯片　14

1．2．4　电源状态　14

1．2．5　效能功耗比　15

1．3　树莓派的眼睛　15

1．4　启功时发生了什么事情？　16

1．5　你面前的树莓派　16

1．6　总结　17

第2章　安装Fedora　18

2．1　镜像文件分析　19

2．1．1　使用图形界面安装程序　19

2．1．2　使用命令行　20

2．1．3　在Windows上安装镜像　21

2．2　启动你的树莓派　22

2．2．0　哦不，是崩溃　22

2．3　配置和系统浏览　23

2．4　更新固件和操作系统　27

2．5　优化系统　29

2．5．1　优化SD卡　29

2．5．2　考虑内存交换　31

2．5．3　优化CPU周期　31

2．6　I/O调优　32

2．6．1　理解完全公平队列(CFQ)调度器　32

2．6．2　理解等待(Noop)调度器　34

2．6．3　改变调度器　34

2．7　轻量级应用程序和工具　35

2．8　总结　36

第3章　一个简单的温度传感器　37

3．1　面包板GPIO和引脚　38

3．1．1　传感器　40

3．1．2　神奇的一线总线　42

3．2　构建传感器　44

3．2．1　使用小的黑色的DS18B20　45

3．2．2　从Linux上读取DS18B20　48

3．2．3　使用大的蓝色的DHT11　50

3．2．4　从Linux上读取DHT11　51

3．3　为传感器撰写脚本　55

3．4　总结　58

第4章　驱动一个简单的字符型液晶显示器(LCD)　59

4．1　拆开HD44780和它的翻版　60

4．2　准备硬件　63

4．2．1　液晶显示器的准备工作　63

4．2．2　移位寄存器　65

4．2．3　I2C总线　66

4．2．4　全部组装在一起　68

4．2．5　查找你的I2C设备　72

4．3　软件和液晶显示器客户端　74

4．4　服务器配置　75

4．4．1　测试服务器　76

4．4．2　运行客户端　77

4．4．3　显示文本　78

4．5　总结　81

第5章　安全监控设备　82

5．1　被动红外(PIR)介绍　83

5．2　压力垫介绍　84

5．3　组装设备　86

5．3．1　压力垫　86

5．3．2　使用GPIO引脚　88

5．3．3　关于压力垫的状态的脚本　89

5．3．4　连接被动红外　90

5．4　引出WEBrick　93

5．4．1　欢迎WEBrick　93

5．4．2　安全应用程序代码　94

5．4．3　运行安全应用程序　97

5．5　总结　98

第6章　交叉编译环境　99

6．1　交叉编译简介　99

6．2　宿主机　101

6．2．1　crosstool-NG　101

6．2．2　配置crosstool-NG　105

6．2．3　你的第一个交叉编译　111

6．3　交叉编译依赖关系　113

6．4　优化　117

6．5　总结　118

第7章　迷你媒体中心　120

7．1　为什么使用OpenELEC　121

7．1．1　使用-Ofast优化选项　121

7．1．2　使用链接时优化(LTO)　122

7．1．3　按需使用符号　122

7．1．4　最后两个优势　123

7．2　安装OpenELEC　123

7．3　解码许可证　126

7．4　第一次启动　129

7．4．1　设置日期和时间　130

7．4．2　内存分配　133

7．4．3　屏幕分辨率和显示设置　133

7．5　浏览器访问　135

7．6　手机远程控制　136

7．7　总结　 138

第8章 增加实时时钟　140

8．1　计算机上最初的实时时钟　141

8．2　DS1338实时时钟　142

8．3　晶体　143

8．4　零件清单和装配　144

8．4．1　焊接适配器板　145

8．4．2　制作电池的印制电路板(PCB)　147

8．4．3　建立电路　150

8．5　软件部分　153

8．6　总结　158

第9章　串口服务器　160

9．1　到底什么是串口控制台呢？　160

9．2　串行端口？什么串行端口？　161

9．2．1　串行端口中的一点小失望　162

9．2．2　查找树莓派上的串行端口　163

9．3　UART和逻辑位移器　164

9．3．1　逻辑电平位移器可以做什么？　164

9．3．2　需要的硬件　165

9．3．3　建立电路　166

9．3．4　加电启动　168

9．4　串口的非控制台功能　172

9．5　Ser2net　172

9．6　总结　176

第10章　控制电源设备　177

10．1　交流电　178

10．1．1　隔离设备　179

10．1．2　交流电源远程控制　181

10．2　将电路组合在一起　183

10．2．1　剖析远程控制器　183

10．2．2　添加继电器　186

10．3　软件方面　188

10．3．1　使用GPIO引脚作为输出　188

10．3．2　编写一个模拟按下按钮的程序　189

10．3．3　回到WEBrick　191

10．4　总结　197

第11章　其他操作系统　198

11．1　安卓　199

11．1．1　安卓的历史　199

11．1．2　安卓系统的考虑　200

11．1．3　安装安卓系统　200

11．1．4　使用安卓系统　201

11．2　RISC OS　202

11．2．1　RISC OS的历史　202

11．2．2　RISC OS的考虑　202

11．2．3　安装RISC OS　205

11．2．4　使用RISC OS　210

11．3　Plan 9　213

11．3．1　Plan 9的历史　213

11．3．2　Plan 9的考虑　213

11．3．3　安装Plan 9　215

11．3．4　使用Plan 9　218

11．4　Gentoo　220

11．4．1　Gentto的历史　220

11．4．2　Gentoo的考虑　220

11．4．3　安装Gentoo　222

11．4．4　使用Gentoo　230

11．5　总结　230

《Raspberry Pi树莓派实作应用》比常规的Raspberry Pi用户指南更深一步，探讨实际操作层面的内容。从检查硬件设备、进行软件安装为起始，随后分章节讲述实际项目的操作方法，例如制作智能温度计，设计安全监控设备，搭建迷你媒体中心，控制移动设备等。