BeagleBone开发指南电子书

内容提要

致谢

第1部分 BeagleBone基础知识

第1章 BeagleBone硬件

1.1 平台介绍

1.1.1 谁该使用BeagleBone

1.1.2 何时使用BeagleBone

1.1.3 何时你不该使用BeagleBone

1.2 BeagleBone文档

1.3 BeagleBone硬件

1.3.1 BeagleBone版本

1.3.2 BeagleBone Black硬件

1.4 BeagleBone 配件

1.4.1 重点推荐使用的配件

1.4.2 可选配件

1.5 capes

1.6 怎样做会损坏你的BeagleBone系统

1.7 小结

1.8 支持

第2章 BeagleBone Black软件

2.1 BeagleBone运行Linux

Linux发行版本

2.2 BeagleBone Black通信

2.2.1 安装驱动程序

2.2.2 网络连接

2.2.3 BeagleBone Black通信

2.3 控制BeagleBone

2.3.1 基本的Linux命令

2.3.2 基本的文件编辑

2.3.3 现在几点了

2.3.4 打包管理

2.3.5 与BeagleBone Black主板上的LED交互

2.3.6 关机

2.4 Node.js、Cloud9 和 BoneScript

2.5 小结

2.6 延伸阅读

第3章 嵌入式Linux系统开发

3.1 嵌入式Linux基础

3.1.1 嵌入式Linux提供了什么

3.1.2 Linux是开源的、免费的

3.2 BeagleBone Black的启动

3.2.1 BeagleBone Black的BootLoaders

3.2.2 内核态和用户态

3.2.3 System V init（SysVinit）

3.3 管理Linux系统

3.3.1 超级用户

3.3.2 系统管理员

3.3.3 开发文件系统

3.3.4 Linux系统命令

3.3.5 Linux进程

3.3.6 其他Linux话题

3.4 Git

3.4.1 开始使用Git

3.4.2 高级Git

3.4.3 Git小结

3.5 桌面虚拟化

3.6 本书的实例代码

3.7 小结

3.8 延伸阅读

第4章 接口电路

4.1 推荐设备

4.1.1 数字万用表

4.1.2 示波器

4.2 基本电路原理

4.2.1 电压、电流、电阻、欧姆定律

4.2.2 分压电路

4.2.3 分流电路

4.2.4 面包板实现电路

4.2.5 数字万用表（DMM）和面包板

4.2.6 电路例子：电压稳压

4.3 分立元件

4.3.1 二极管

4.3.2 LED（LEDs）

4.3.3 滤波和去耦电容

4.3.4 晶体管

4.3.5 光耦合器/光电隔离器

4.3.6 开关和按钮

4.3.7 滞后

4.4 逻辑门

4.4.1 浮空输入

4.4.2 上拉和下拉电阻

4.4.3 集电极开路和漏极开路输出

4.4.4 门互连

4.5 模数转换

4.5.1 采样率

4.5.2 量化

4.5.3 运算放大器

4.6 结论与建议

4.7 小结

4.8 延伸阅读

注释

第5章 BeagleBone编程

5.1 介绍

5.1.1 各种语言的评估

5.1.2 设置BeagleBone Black的CPU频率

5.2 脚本语言

5.2.1 脚本语言的选择

5.2.2 Bash

5.2.3 Perl

5.2.4 Python

5.3 JavaScript和Java

5.3.1 BeagleBone Black上的JavaScript和Node.js

5.3.2 BeagleBone Black上的Java

5.4 BeagleBone Black上的C和C++

5.4.1 C和C++语言概述

5.4.2 用C编写LED灯闪烁程序

5.4.3 C和C++

5.4.4 编写自己的Multi-Call Binary

5.5 带有类的C++

5.5.1 面向对象编程的概述

5.5.2 面向对象LED闪烁的代码

5.5.3 /Proc——proc文件系统

5.5.4 GLIBC和系统调用

5.6 小结

5.7 延伸阅读

注释

第2部分 接口、控制和通信

第6章 BeagleBone输入/输出接口

6.1 通用输入/输出口

6.1.1 GPIO接口介绍

6.1.2 GPIO数字输出

6.1.3 GPIO数字输入

6.1.4 GPIO配置

6.1.5 C++控制GPIO口

6.2 Linux设备树

6.2.1 扁平设备树

6.2.2 设备树覆盖层

6.2.3 BeagleBone Black外设管理器

6.3 模拟输入和输出

6.3.1 模拟输入

6.3.2 模拟输出

6.4 高级GPIO主题

6.4.1 更多C++编程

6.4.2 增强型GPIO类

6.4.3 GPIO-KEYS

6.4.4 不通过sudo命令使用GPIO

6.5 小结

6.6 延伸阅读

注释

第7章 交叉编译和Eclipse IDE

7.1 搭建交叉编译链

debian工具链

7.2 交叉编译第三方库（Multiarch）

7.3 安装change root

7.3.1 安装armhf change root

7.3.2 模拟armhf体系结构

7.4 使用Eclipse进行交叉编译

7.4.1 在桌面Linux上安装Eclipse

7.4.2 配置Eclipse支持交叉编译

7.4.3 Remote System Explorer

7.4.4 Eclipse中集成GitHub

7.4.5 远程调试

7.4.6 自动生成文档（Doxygen）

7.5 构建BeagleBone Black上的Debian

7.6 小结

7.7 延伸阅读

第8章 BeagleBone总线接口

8.1 总线通信介绍

8.2 I2C

8.2.1 I2C硬件

8.2.2 ADXL345加速度计

8.2.3 使用Linux I2C工具

8.2.4 C语言中的I2C通信

8.2.5 C++类封装I2C设备

8.3 SPI

8.3.1 SPI硬件

8.3.2 BeagleBone Black上的SPI

8.3.3 第1个SPI应用(74HC595)

8.3.4 C++的双向SPI通信

8.3.5 BeagleBone Black上多个SPI从设备

8.4 UART

8.4.1 BeagleBone Black上的UART

8.4.2 Arduino UART实例

8.4.3 BeagleBone Arduino串行通信

8.4.4 一个Arduino的UART命令控制

8.5 逻辑电平传输

8.6 小结

8.7 延伸阅读

注释

第9章 物理接口

9.1 执行器接口

9.1.1 直流电机

9.1.2 步进电机

9.1.3 继电器

9.2 模拟传感器接口

9.2.1 BeagleBone Black ADC输入引脚的保护

9.2.2 模拟传感器的信号调节

9.2.3 模拟接口实例

9.3 显示模块接口

9.3.1 七段数码管显示

9.3.2 字符LCD模块

9.4 远程控制BeagleBone Black

9.4.1 使用Systemd管理服务

9.4.2 BeagleBone Black通过串口连接到桌面计算机

9.4.3 开机启动自定义服务

9.4.4 蓝牙

9.5 构建动态链接库

9.6 小结

9.7 延伸阅读

注释

第3部分 高级BeagleBone系统

第10章 物联网

10.1 物联网简介

10.2 传感器详细介绍

10.2.1 室内温度传感器

10.2.2 德州仪器的SensorTag

10.3 BeagleBone Black作为Web服务器

10.3.1 安装Web服务器

10.3.2 配置Apache Web服务器

10.3.3 创建Web页面和Web脚本

10.3.4 BeagleBone中运行PHP

10.3.5 用自定义的Web服务替换Bone101

10.4 C/C++开发的Web客户端

10.4.1 网络通信基础

10.4.2 C/C++开发的Web客户端

10.4.3 基于OpenSSL的安全通信

10.5 BeagleBone Black作为网络传感器

10.5.1 ThingSpeak

10.5.2 Linux Cron调度程序

10.5.3 Xively

10.5.4 在BeagleBone Black上发送E-mail

10.5.5 IFTTT（If This Then That）

10.6 C++开发的客户端/服务器

10.7 远程管理IoT设备

10.7.1 BeagleBone Black的远程监控

10.7.2 Linux的看门狗定时器

10.8 IoT的物理网络

10.8.1 BeagleBone Black和Wi-Fi

10.8.2 静态IP地址

10.8.3 有源以太网供电（PoE）

10.9 小结

10.10 延伸阅读

注释

第11章 丰富的用户界面

11.1 丰富的BeagleBone Black UI架构

11.1.1 BeagleBone Black作为通用计算机

11.1.2 配备LCD触摸屏cape的BeagleBone Black

11.1.3 虚拟网络连接（VNC）

11.1.4 胖客户端应用程序

11.2 丰富的UI应用程序开发

11.2.1 BeagleBone Black上的GTK+开发介绍

11.2.2 BeagleBone Black上的Qt开发介绍

11.3 Qt入门

11.3.1 Qt概念

11.3.2 Qt开发工具

11.3.3 Qt温度传感器的GUI应用程序

11.3.4 简单的Qt跨平台开发

11.4 远程UI应用程序开发

11.4.1 Qt胖客户端GUI应用程序

11.4.2 多线程服务器应用程序

11.4.3 多线程温度服务

11.4.4 胖客户端作为服务器

11.5 交叉编译Qt应用程序

11.5.1 从源代码构建Qt库

11.5.2 远程部署测试应用程序

11.6 小结

11.7 延伸阅读

第12章 图像、视频和音频

12.1 图像和视频采集

12.1.1 USB网络摄像头

12.1.2 Video4Linux2（V4L2）

12.2 视频流

12.3 图像处理和计算机视觉

12.3.1 OpenCV图像处理

12.3.2 OpenCV计算机视觉

12.3.3 Boost库

12.4 BeagleBone音频

12.4.1 核心音频软件工具

12.4.2 BeagleBone Black音频设备

12.4.3 文本转语音

12.5 小结

12.6 延伸阅读

第13章 BeagleBone实时接口

13.1 实时BeagleBone

13.1.1 实时内核

13.1.2 实时硬件解决方案

13.2 PRU-ICSS架构

重要文档

13.3 开始使用PRU-ICSS

13.3.1 PRU-ICSS增强型GPIO模块

13.3.2 PRU-ICSS 设备树覆盖层

13.3.3 PRU-ICSS包

13.3.4 第1个PRU程序

13.4 PRU-ICSS详细介绍

13.4.1 寄存器

13.4.2 本地和全局存储

13.4.3 PRU汇编指令集

13.5 PRU-ICSS应用程序

13.5.1 PRU-ICSS性能测试

13.5.2 通用Linux GPIO的使用

13.5.3 PRU PWM生成器

13.5.4 PRU正弦波发生器

13.5.5 超声波传感器的应用

13.6 其他PRU-ICSS工具

13.6.1 PRU调试器

13.6.2 TI的PRU C编译器

13.7 小结

13.8 延伸阅读