BEAGLEBONE开发指南PDF电子书下载

第1部分 BeagleBone基础知识 3

第1章 Beag leBone硬件 3

1.1 平台介绍 3

1.1.1 谁该使用BeagleBone 4

1.1.2 何时使用BeagleBone 5

1.1.3 何时你不该使用BeagleBone 5

1.2 BeagleBone文档 6

1.3 BeagleBone硬件 7

1.3.1 BeagleBone版本 7

1.3.2 BeagleBone Black硬件 8

1.4 BeagleBone配件 12

1.4.1 重点推荐使用的配件 12

1.4.2 可选配件 14

1.5 capes 16

1.6 怎样做会损坏你的BeagleBone系统 17

1.7 小结 18

1.8 支持 18

第2章 BeagleBone Black软件 19

2.1 BeagleBone运行Linux 19

2.2 BeagleBone Black通信 20

2.2.1 安装驱动程序 21

2.2.2 网络连接 21

2.2.3 BeagleBone Black通信 26

2.3 控制BeagleBone 30

2.3.1 基本的Linux命令 30

2.3.2 基本的文件编辑 34

2.3.3 现在几点了 35

2.3.4 打包管理 37

2.3.5 与BeagleBone Black主板上的LED交互 39

2.3.6 关机 40

2.4 Node.js、Cloud9和BoneScript 41

2.5 小结 45

2.6 延伸阅读 45

第3章 嵌入式Linux系统开发 47

3.1 嵌入式Linux基础 47

3.1.1 嵌入式Linux提供了什么 48

3.1.2 Linux是开源的、免费的 48

3.2 BeagleBone Black的启动 49

3.2.1 BeagleBone Black的BootLoaders 49

3.2.2 内核态和用户态 53

3.2.3 System V init（SysVinit） 54

3.3 管理Linux系统 56

3.3.1 超级用户 56

3.3.2 系统管理员 57

3.3.3 开发文件系统 64

3.3.4 Linux系统命令 70

3.3.5 Linux进程 77

3.3.6 其他Linux话题 80

3.4 Git 80

3.4.1 开始使用Git 81

3.4.2 高级Git 84

3.4.3 Git小结 87

3.5 桌面虚拟化 88

3.6 本书的实例代码 89

3.7 小结 89

3.8 延伸阅读 90

第4章 接口电路 91

4.1 推荐设备 91

4.1.1 数字万用表 91

4.1.2 示波器 92

4.2 基本电路原理 93

4.2.1 电压、电流、电阻、欧姆定律 93

4.2.2 分压电路 95

4.2.3 分流电路 96

4.2.4 面包板实现电路 97

4.2.5 数字万用表（DMM）和面包板 98

4.2.6 电路例子：电压稳压 98

4.3 分立元件 100

4.3.1 二极管 100

4.3.2 LED （LEDs） 101

4.3.3 滤波和去耦电容 103

4.3.4 晶体管 104

4.3.5 光耦合器／光电隔离器 109

4.3.6 开关和按钮 110

4.3.7 滞后 112

4.4 逻辑门 112

4.4.1 浮空输入 116

4.4.2 上拉和下拉电阻 116

4.4.3 集电极开路和漏极开路输出 117

4.4.4 门互连 118

4.5 模数转换 119

4.5.1 采样率 119

4.5.2 量化 119

4.5.3 运算放大器 120

4.6 结论与建议 123

4.7 小结 123

4.8 延伸阅读 123

注释 124

第5章 BeagleBone编程 125

5.1 介绍 125

5.1.1 各种语言的评估 126

5.1.2 设置BeagleBone Black的CPU频率 128

5.2 脚本语言 128

5.2.1 脚本语言的选择 128

5.2.2 Bash 129

5.2.3 Perl 132

5.2.4 Python 133

5.3 JavaScript和Java 135

5.3.1 BeagleBone Black上的JavaScript和Node.js 135

5.3.2 BeagleBone Black上的Java 138

5.4 BeagleBone Black上的C和C＋＋ 141

5.4.1 C和C＋＋语言概述 142

5.4.2 用C编写LED灯闪烁程序 154

5.4.3 C和C＋＋ 156

5.4.4 编写自己的Multi-Call Binary 159

5.5 带有类的C＋＋ 160

5.5.1 面向对象编程的概述 160

5.5.2 面向对象LED闪烁的代码 163

5.5.3 /Proc——proc文件系统 167

5.5.4 GLIBC和系统调用 167

5.6 小结 169

5.7 延伸阅读 170

注释 170

第2部分 接口、控制和通信 173

第6章 BeagleBone输入／输出接口 173

6.1 通用输入／输出口 173

6.1.1 GPIO接口介绍 173

6.1.2 GPIO数字输出 175

6.1.3 GPIO数字输入 178

6.1.4 GPIO配置 179

6.1.5 C＋＋控制GPIO口 185

6.2 Linux设备树 189

6.2.1 扁平设备树 190

6.2.2 设备树覆盖层 191

6.2.3 BeagleBone Black外设管理器 193

6.3 模拟输入和输出 197

6.3.1 模拟输入 197

6.3.2 模拟输出 201

6.4 高级GPIO主题 204

6.4.1 更多C＋＋编程 205

6.4.2 增强型GPIO类 208

6.4.3 GPIO-KEYS 212

6.4.4 不通过sudo命令使用GPIO 216

6.5 小结 218

6.6 延伸阅读 218

注释 218

第7章 交叉编译和EclipseIDE 219

7.1 搭建交叉编译链 219

7.2 交叉编译第三方库（ Multiarch） 223

7.3 安装change root 224

7.3.1 安装armhf change root 224

7.3.2 模拟armhf体系结构 225

7.4 使用Eclipse进行交叉编译 226

7.4.1 在桌面Linux上安装Eclipse 227

7.4.2 配置Eclipse支持交叉编译 227

7.4.3 Remote System Explorer 229

7.4.4 Eclipse中集成GitHub 231

7.4.5 远程调试 232

7.4.6 自动生成文档（Doxygen） 234

7.5 构建BeagleBone Black上的Debian 237

7.6 小结 238

7.7 延伸阅读 238

第8章 BeagleBone总线接口 239

8.1 总线通信介绍 239

8.2 I2C 240

8.2.1 I2C硬件 240

8.2.2 ADXL345加速度计 242

8.2.3 使用Linux I2C工具 243

8.2.4 C语言中的I2C通信 248

8.2.5 C＋＋类封装I2C设备 250

8.3 SPI 253

8.3.1 SPI硬件 253

8.3.2 BeagleBoneBlack上的SPI 255

8.3.3 第1个SPI应用（74HC595） 257

8.3.4 C＋＋的双向SPI通信 262

8.3.5 BeagleBone Black上多个SPI从设备 270

8.4 UART 271

8.4.1 BeagleBone Black上的UART 272

8.4.2 Arduino UART实例 273

8.4.3 BeagleBone Arduino串行通信 275

8.4.4 一个Arduino的UART命令控制 278

8.5 逻辑电平传输 282

8.6 小结 284

8.7 延伸阅读 284

注释 284

第9章 物理接口 285

9.1 执行器接口 285

9.1.1 直流电机 286

9.1.2 步进电机 292

9.1.3 继电器 297

9.2 模拟传感器接口 298

9.2.1 BeagleBone Black ADC输入引脚的保护 299

9.2.2 模拟传感器的信号调节 302

9.2.3 模拟接口实例 305

9.3 显示模块接口 309

9.3.1 七段数码管显示 309

9.3.2 字符LCD模块 313

9.4 远程控制BeagleBone Black 317

9.4.1 使用Systemd管理服务 317

9.4.2 BeagleBone Black通过串口连接到桌面计算机 319

9.4.3 开机启动自定义服务 322

9.4.4 蓝牙 324

9.5 构建动态链接库 328

9.6 小结 329

9.7 延伸阅读 329

注释 329

第3部分 高级BeagleBone系统 333

第10章 物联网 333

10.1 物联网简介 333

10.2 传感器详细介绍 335

10.2.1 室内温度传感器 335

10.2.2 德州仪器的SensorTag 336

10.3 BeagleBone Black作为Web服务器 339

10.3.1 安装Web服务器 339

10.3.2 配置ApacheWeb服务器 340

10.3.3 创建Web页面和Web脚本 341

10.3.4 BeagleBone中运行PHP 343

10.3.5 用自定义的Web服务替换Bone101 344

10.4 C/C＋＋开发的Web客户端 345

10.4.1 网络通信基础 345

10.4.2 C/C＋＋开发的Web客户端 346

10.4.3 基于OpenSSL的安全通信 349

10.5 BeagleBone Black作为网络传感器 350

10.5.1 ThingSpeak 350

10.5.2 Linux Cron调度程序 353

10.5.3 Xively 356

10.5.4 在BeagleBone Black上发送E-mail 360

10.5.5 IFTT（IfThisThenThat） 362

10.6 C＋＋开发的客户端／服务器 363

10.7 远程管理IoT设备 366

10.7.1 BeagleBone Black的远程监控 366

10.7.2 Linux的看门狗定时器 367

10.8 IoT的物理网络 369

10.8.1 BeagleBone Black和Wi-Fi 369

10.8.2 静态IP地址 373

10.8.3 有源以太网供电（PoE） 373

10.9 小结 375

10.10 延伸阅读 376

注释 376

第11章 丰富的用户界面 377

11.1 丰富的BeagleBone Black UI架构 377

11.1.1 BeagleBone Black作为通用计算机 378

11.1.2 配备LCD触摸屏cape的BeagleBone Black 380

11.1.3 虚拟网络连接（VNC） 381

11.1.4 胖客户端应用程序 383

11.2 丰富的UI应用程序开发 384

11.2.1 BeagleBone Black上的GTK＋开发介绍 384

11.2.2 BeagleBone Black上的Qt开发介绍 390

11.3 Qt入门 392

11.3.1 Qt概念 392

11.3.2 Qt开发工具 394

11.3.3 Qt温度传感器的GUI应用程序 395

11.3.4 简单的Qt跨平台开发 400

11.4 远程UI应用程序开发 402

11.4.1 Qt胖客户端GUI应用程序 403

11.4.2 多线程服务器应用程序 406

11.4.3 多线程温度服务 409

11.4.4 胖客户端作为服务器 410

11.5 交叉编译Qt应用程序 416

11.5.1 从源代码构建Qt库 417

11.5.2 远程部署测试应用程序 417

11.6 小结 418

11.7 延伸阅读 418

第12章 图像、视频和音频 419

12.1 图像和视频采集 419

12.1.1 USB网络摄像头 420

12.1.2 Video4Linux2（V4L2） 421

12.2 视频流 427

12.3 图像处理和计算机视觉 428

12.3.1 OpenCV图像处理 428

12.3.2 OpenCV计算机视觉 431

12.3.3 Boost库 434

12.4 BeagleBone音频 434

12.4.1 核心音频软件工具 435

12.4.2 BeagleBone Black音频设备 435

12.4.3 文本转语音 443

12.5 小结 446

12.6 延伸阅读 446

第13章 BeagleBone实时接口 447

13.1 实时BeagleBone 447

13.1.1 实时内核 447

13.1.2 实时硬件解决方案 448

13.2 PRU-ICSS架构 449

13.3 开始使用PRU-ICSS 450

13.3.1 PRU-ICSS增强型GPIO模块 451

13.3.2 PRU-ICSS设备树覆盖层 452

13.3.3 PRU-ICSS包 454

13.3.4 第1个PRU程序 455

13.4 PRU-ICSS详细介绍 458

13.4.1 寄存器 458

13.4.2 本地和全局存储 460

13.4.3 PRU汇编指令集 461

13.5 PRU-ICSS应用程序 463

13.5.1 PRU-ICSS性能测试 463

13.5.2 通用LinuxGPIO的使用 464

13.5.3 PRU PWM生成器 467

13.5.4 PRU正弦波发生器 470

13.5.5 超声波传感器的应用 472

13.6 其他PRU-ICSS工具 478

13.6.1 PRU调试器 478

13.6.2 TI的PRU C编译器 479

13.7 小结 481

13.8 延伸阅读 481