智能終端應(yīng)用開(kāi)發(fā)基礎(chǔ) 課件 第1-7章 樹(shù)莓派簡(jiǎn)介 - K210和YOLOV3介紹

第1章

樹(shù)莓派簡(jiǎn)介Contents01.樹(shù)莓派02.樹(shù)莓派拓展板04.操作系統(tǒng)初始化03.操作系統(tǒng)的選擇與安裝01樹(shù)莓派樹(shù)莓派（RaspberryPi），一般可簡(jiǎn)寫(xiě)為RPi、RasPi或RPI，是為學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程教育而設(shè)計(jì)的，圖標(biāo)如圖1-1所示。它是只有信用卡大小的卡片式電腦，其系統(tǒng)基于Linux。隨著Windows10IoT的發(fā)布，我們也可以在樹(shù)莓派上面運(yùn)行Windows系統(tǒng)。別看其外表“嬌小”，內(nèi)“心”卻很強(qiáng)大，擁有視頻、音頻等功能，可謂是“麻雀雖小，五臟俱全”。自樹(shù)莓派問(wèn)世以來(lái)，受眾多計(jì)算機(jī)發(fā)燒友和創(chuàng)客的追捧，曾經(jīng)一“派”難求。它和現(xiàn)在的平板電腦不一樣的是，樹(shù)莓派的底層是一個(gè)完整的Linux操作系統(tǒng)，而不是像Android的底層是一個(gè)精簡(jiǎn)過(guò)的Linux嵌入式版本。樹(shù)莓派的簡(jiǎn)介樹(shù)莓派是一款基于ARM的微型電腦主板，以SD/MicroSD卡為內(nèi)存硬盤(pán)，卡片主板周?chē)?/2/4個(gè)通用串行總線（UniversalSerialBus，USB）接口和一個(gè)10/100以太網(wǎng)接口（A型沒(méi)有網(wǎng)口），可連接鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和網(wǎng)線，同時(shí)擁有視頻模擬信號(hào)的電視輸出接口和高清多媒體接口（HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI）高清視頻輸出接口，以上部件全部整合在一張僅比信用卡稍大的主板上，具備所有個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer，PC）的基本功能只需接通電視機(jī)、鍵盤(pán)等，就能執(zhí)行如電子表格、文字處理、玩游戲、播放高清視頻等諸多功能。RaspberryPiB款只提供電腦板，無(wú)內(nèi)存、電源、鍵盤(pán)、機(jī)箱或連線。樹(shù)莓派的簡(jiǎn)介樹(shù)莓派是由注冊(cè)于英國(guó)的慈善組織“RaspberryPi基金會(huì)”開(kāi)發(fā)，埃本·厄普頓（EbenUpton）為項(xiàng)目帶頭人。2012年3月，英國(guó)劍橋大學(xué)的厄普頓正式發(fā)售世界上最小的臺(tái)式機(jī)，又稱(chēng)卡片式電腦，外形只有信用卡大小，卻具有電腦的所有基本功能，這就是RaspberryPi電腦板，中文譯名“樹(shù)莓派”。RaspberryPi基金會(huì)以提升學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)及相關(guān)學(xué)科的教育，讓計(jì)算機(jī)變得有趣為宗旨。RaspberryPi基金會(huì)期望這一款電腦無(wú)論是在發(fā)展中國(guó)家還是在發(fā)達(dá)國(guó)家，會(huì)有更多的其他應(yīng)用被不斷的開(kāi)發(fā)出來(lái)，并應(yīng)用到更多領(lǐng)域。在2006年樹(shù)莓派早期概念是基于Atmel的ATmega644單片機(jī)，首批上市的10000臺(tái)樹(shù)莓派的板子是由中國(guó)臺(tái)灣和大陸廠家所制造。目前，僅有三家公司通過(guò)樹(shù)莓派的生產(chǎn)許可，它們分別是Element14/PremierFarnell、RSComponents及Egoman。這三家公司都在網(wǎng)上出售樹(shù)莓派。在國(guó)內(nèi)也可以通過(guò)國(guó)內(nèi)購(gòu)物網(wǎng)站購(gòu)買(mǎi)到自己所想要的樹(shù)莓派。而且樹(shù)莓派基金會(huì)還提供了基于ARM的Debian和ArchLinux的發(fā)行版供大眾下載。還計(jì)劃提供支持Python作為主要編程語(yǔ)言，支持Java、BASIC（BeginnersAll-PurposeSymbolicInstructionCode）、C和Perl（PracticalExtractionandReportLanguage）等編程語(yǔ)言。樹(shù)莓派的家族樹(shù)莓派到如今已經(jīng)發(fā)布到第4代，性能也是越來(lái)越優(yōu)，每一代都分為A、B型（2019年發(fā)布的4代暫時(shí)還沒(méi)有A型），也有比較特殊的型號(hào)比如去掉大部分接口很小巧的樹(shù)莓派Zero、去掉所有接口的樹(shù)莓派計(jì)算型（ComputeModule，CM）、B型的增強(qiáng)型B+等。其中B型是最常用的，而A、B型區(qū)別也只在于尺寸和接口不同，SoC（SystemonChip）基本都是一致的。如圖所示，中主(大)芯片為Broadcom的BCM2711BO，最高主頻1.5GHz，4個(gè)CortexA72內(nèi)核，支持64位。小芯片為MXL7704-P4芯片，控制以太網(wǎng)和USB3.0。樹(shù)莓派4B主板正面圖樹(shù)莓派的家族最初，樹(shù)莓派的研發(fā)初衷是為了制作一部BBCMicro的現(xiàn)代版本。BBCMicro是于1981年上市的微計(jì)算機(jī)，它啟發(fā)了一代英國(guó)兒童投身到計(jì)算機(jī)科學(xué)事業(yè)當(dāng)中。其實(shí)樹(shù)莓派A型和B型的命名法則也是參考了英國(guó)教育性質(zhì)的BBCMicro電腦。但是2012年2月29日正式發(fā)布的樹(shù)莓派和BBCMicro看起來(lái)并不相像。在那個(gè)USB鍵盤(pán)/鼠標(biāo)相對(duì)普及的年代，它可能并不需要任何內(nèi)置外設(shè)。而最早的ModelB機(jī)型就是一部未封裝的單板計(jì)算機(jī)。以下是樹(shù)莓派發(fā)展歷史。2012年2月樹(shù)莓派B（RaspberryPiModelB）版本；2013年2月紅色中國(guó)版樹(shù)莓派B版本；2013年3月樹(shù)莓派A（RaspberryPiModelA）版本；2014年7月樹(shù)莓派B＋（RaspberryPiModelB＋）版本；2014年11月樹(shù)莓派A＋（RaspberryPiModelA＋）版本；2015年2月樹(shù)莓派2B（RaspberryPi2ModelB）版本；2015年11月樹(shù)莓派Zero（RaspberryPiZero）版本；2016年2月樹(shù)莓派3B（RaspberryPi3ModelB）版本；樹(shù)莓派的家族2017年11月樹(shù)莓派ZeroW（RaspberryPiZeroW）版本；2018年3月樹(shù)莓派3B＋RaspberryPi3ModelB+）版本；2018年11月樹(shù)莓派3A＋（RaspberryPi3ModelA+）版本；2019年6月樹(shù)莓派4B版本。第一代的樹(shù)莓派包括A、A＋、B、B＋等多個(gè)版本，國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的是B版本。樹(shù)莓派首先發(fā)行的是B版本，A版本是B版本的簡(jiǎn)化版。1-樹(shù)莓派B版本樹(shù)莓派B版本型內(nèi)置512MB內(nèi)存（在2012年10月15日前發(fā)售的B版本內(nèi)存為256MB），提供兩個(gè)USB端口和100M有線網(wǎng)接口。樹(shù)莓派B版本的具體構(gòu)造如圖1-3所示，具體配置如下。CPU采用博通（Broadcom）BCM2835ARM1176JZF-S核心（ARM11），工作頻率為700MHz。內(nèi)存大小為512Mb。具有雙核多媒體協(xié)處理器（采用VideoCoreIV技術(shù)）。樹(shù)莓派的家族提供的接口包括1個(gè)SD/MMC/SDIO接口、1個(gè)0/100以太網(wǎng)接口、2個(gè)USBhost接口、1個(gè)3.5mm音頻插孔，1個(gè)HDMI視頻接口、1個(gè)RCA視頻接口，1個(gè)26pin擴(kuò)展口（支持SPI.I2C、UART）。樹(shù)莓派B版本樹(shù)莓派的家族2013年2月國(guó)內(nèi)廠商深圳韻動(dòng)電子取得了該產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)及銷(xiāo)售權(quán)限，為了便于區(qū)分市場(chǎng)，樹(shù)莓派基金會(huì)規(guī)定韻動(dòng)電子在中國(guó)大陸銷(xiāo)售的樹(shù)莓派一律采用紅色的印制電路板（PrintedCircuitBoard，PCB），并去掉美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FederalCommunicationsCommission，F(xiàn)CC）及CE（ConformiteEuropeenne）標(biāo)示，從此，紅板樹(shù)莓派便來(lái)到了國(guó)內(nèi)廣大的樹(shù)莓派愛(ài)好者身邊。紅板樹(shù)莓派的具體構(gòu)造如圖1-4所示。2-樹(shù)莓派A版樹(shù)莓派A版本基本上可以認(rèn)為是樹(shù)莓派B版本的廉價(jià)版本，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)接口，內(nèi)存容量也進(jìn)一步縮小。樹(shù)莓派A版本（未發(fā)售）內(nèi)置256MB內(nèi)存，帶一個(gè)USB端口，不帶有線網(wǎng)接口。中國(guó)韻動(dòng)電子生產(chǎn)的紅版樹(shù)莓派樹(shù)莓派的家族3-樹(shù)莓派B+版本樹(shù)莓派B+版本依然采用BroadcomBCM2835處理器以及和上一代樹(shù)莓派相同的系統(tǒng)軟件，具體構(gòu)造如圖1-5所示。樹(shù)莓派B+版本的內(nèi)存依然是512MB，但是在以下幾處關(guān)鍵部件做了改進(jìn)。提供多達(dá)40針的GPIO針腳，老版本是26針。提供了4個(gè)USB接口，比老版本多2個(gè)，并且對(duì)熱插拔和過(guò)流保護(hù)做了改良。用MicroSD儲(chǔ)存卡插口替換了老的SD插口。更低的功耗，功耗降低了0.5～1W。音頻優(yōu)化，音頻電路采用了專(zhuān)用的低噪音電源。更簡(jiǎn)潔的外形，B+版本將USB接口和電路板邊沿對(duì)齊了、移除AV接口，并在主板上做了4個(gè)固定孔，方便固定。樹(shù)莓派的家族從配置看樹(shù)莓派B+版本使用了和樹(shù)莓派B版本相同的BroadcomBCM2835芯片和512MB內(nèi)存，但和前代產(chǎn)品相比較，B+版本的功耗更低，接口也更豐富。B+版本將通用輸入輸出引腳增加到了40個(gè)，USB接口也從B版本的2個(gè)增加到4個(gè)，除此之外，B+版本的功耗降到了0.5~1W，舊款的SD卡插槽被換成了更美觀的推入式microSD卡槽，音頻部分則采用了低噪供電。從外形上來(lái)看，USB接口被移到了主板的一邊，復(fù)合視頻移到了3.5mm音頻口的位置，此外還增加了4個(gè)獨(dú)立的安裝孔。4-樹(shù)莓派A+版本樹(shù)莓派A+版本是樹(shù)莓派的低規(guī)格和成本的版本。這個(gè)版本只有一個(gè)USB端口，功耗較低，沒(méi)有以太網(wǎng)端口，內(nèi)存為512MB（老版本的內(nèi)存為256MB）。該款型號(hào)支持同樹(shù)莓派B版一樣的MicroSD卡讀卡器和40-pin的GPIO（GeneralPurposeInput/OutputPort）連接端口，其他的功能包括BroadcomBCM2385ARM11處理器、512/256MB的內(nèi)存和HDMI輸出端口,更小的主板尺寸和完全兼容HAT、4通道立體聲輸出和復(fù)合視頻端口等。樹(shù)莓派A+版本的具體構(gòu)造如圖所示。樹(shù)莓派B+版本樹(shù)莓派的家族樹(shù)莓派2B版本采用BroadcomBCM2836900MHz的四核SoC，1GB內(nèi)存，是新一代開(kāi)拓者，兼容樹(shù)莓派B+版本。但相比之下，樹(shù)莓派22B版的性能提升6倍，內(nèi)存翻了一番。樹(shù)莓派2B版不僅能跑全系列ARMGNU/Linux發(fā)行版，而且支持SnappyUbuntuCore及Windows10。樹(shù)莓派2B版本和樹(shù)莓派B+版本曾是最受歡迎的版本之一，不過(guò)現(xiàn)在已經(jīng)被更強(qiáng)大的樹(shù)莓派3B版本和樹(shù)莓派4B版本所取代。樹(shù)莓派A+版本樹(shù)莓派的家族2015年11月，樹(shù)莓派基金會(huì)發(fā)布了一款新的代號(hào)為樹(shù)莓派Zero的版本，這是樹(shù)莓派基金會(huì)推出的超小型超低價(jià)卡片式電腦主板。樹(shù)莓派Zero版本是目前所有樹(shù)莓派中最小、最便宜的一款。現(xiàn)在最新版是V1.3，相對(duì)于最初的版本多了一個(gè)CSI（CameraSerialInterface）攝像頭接口。樹(shù)莓派Zero版本采用的是ARM11內(nèi)核的BCM2835處理器，經(jīng)濟(jì)適用，眾多樹(shù)莓派愛(ài)好者愛(ài)不釋手。樹(shù)莓派Zero版本總共有3個(gè)版本RaspberryPiZero、RaspberryPiW、RaspberryPiZeroWH。樹(shù)莓派Zero版本系列是針對(duì)于要求極致體積并且對(duì)性能要求不高的場(chǎng)景。比如無(wú)人機(jī)、探空氣球之類(lèi)的，又或者是單純的對(duì)于計(jì)算能力要求不高的的場(chǎng)景，比如3D打印機(jī)、自動(dòng)化農(nóng)場(chǎng)、掌機(jī)之類(lèi)的玩法。樹(shù)莓派ZeroW版樹(shù)莓派的家族2018年1月，樹(shù)莓派基金會(huì)發(fā)布了一款新的代號(hào)為樹(shù)莓派ZeroWH（RaspberryPiZeroWH）的版本，相當(dāng)于配備了已經(jīng)焊接的GPIO口（預(yù)先焊好了40針的排針）的ZeroW，其具體構(gòu)造如圖1-10所示。圖1-10樹(shù)莓派ZeroWH版7-樹(shù)莓派3B版本2016年2月，樹(shù)莓派基金會(huì)宣布樹(shù)莓派3B版本發(fā)布，這個(gè)版本提供了一些額外的功能，讓樹(shù)莓派的使用變得更加簡(jiǎn)單。樹(shù)莓派3B版本的具體構(gòu)造如圖所示，具體配置如下。樹(shù)莓派樹(shù)莓派3B版本采用的64位處理器是基于Cortex-A53的BroadcomBCM2837。BCM2837為四核處理器，主頻也由樹(shù)莓派2B版本的900MHz提高到了1.2GHz。根據(jù)官方提供的數(shù)據(jù)，這將使樹(shù)莓3B版本的處理速度較2B版本提高50%。如果和B版本的700MHz單核相比，提升大約在3~4倍。更高的CPU速度使得樹(shù)莓派可以勝任更大負(fù)荷的運(yùn)算工作：如科學(xué)計(jì)算，機(jī)器人路徑規(guī)劃等。樹(shù)莓派3B版本的具體構(gòu)造樹(shù)莓派的家族內(nèi)置Wi-Fi，兼容2.4GHz、802.11b/g/n（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在這里指的是802.11b、802.11g、802.11n），支持藍(lán)牙4.1規(guī)范提供的接口包括4個(gè)USB2.0端口、10/100以太網(wǎng)接口、HDMI端口、microSD（MicroSDCard）插槽以及GPIO插槽等。視頻和3D性能進(jìn)步明顯，提供3.5mm音頻口和視頻輸出、CSI和DSI（(DisplaySerialInterface，DSI）攝像機(jī)和顯示連接器。樹(shù)莓派3B版本使用了集成藍(lán)牙4.0和Wi-Fi的設(shè)計(jì)。集成通信的設(shè)計(jì)的意義是多方面的。首先，使用者無(wú)須再購(gòu)買(mǎi)額外的USB設(shè)備，從一定程度上來(lái)說(shuō)，鼓勵(lì)了用戶在自己的設(shè)計(jì)中使用這些通信功能；其次，集成的通信模塊可以進(jìn)行更好的功耗管理，同時(shí)I/O吞吐的性能也會(huì)得到提高；最后，可以更進(jìn)一步的優(yōu)化內(nèi)核，只針對(duì)板載的芯片專(zhuān)門(mén)進(jìn)行優(yōu)化。避免可能出現(xiàn)的兼容性或者未優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致通信性能下降問(wèn)題。樹(shù)莓派ZeroW版樹(shù)莓派的家族8-樹(shù)莓派3B＋版本2018年3月，樹(shù)莓派基金會(huì)宣布樹(shù)莓派3B＋版本發(fā)布。樹(shù)莓派3B+版本是在樹(shù)莓派3B版本的基礎(chǔ)上進(jìn)行了強(qiáng)力的升級(jí)，具體如下。處理器采用了BroadcomBCM2837B0，是樹(shù)莓派3B版本處理器的升級(jí)版本，更新的版本進(jìn)行了性能和散熱器優(yōu)化，擁有更好時(shí)鐘頻率和更精準(zhǔn)的芯片溫度.雙頻無(wú)線網(wǎng)卡和藍(lán)牙采用CypressCYW43455單芯片combo解決方案，使其在2.4GHz和5GHz的頻帶會(huì)有更加優(yōu)異的表現(xiàn)，除了峰值CPU時(shí)鐘頻率提高200MHz外，有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)吞吐量大約是樹(shù)莓派3B版本的三倍，并且能夠在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持高性能。樹(shù)莓派3B＋版本的具體構(gòu)造如圖所示。樹(shù)莓派3B+版樹(shù)莓派的家族9-樹(shù)莓派3A＋版本2018年11月，樹(shù)莓派基金會(huì)宣布樹(shù)莓派3A＋版本發(fā)布。新版本的芯片組與樹(shù)莓派3B＋版本保持相同，但是RAM縮減到512MB，USB口縮減至1個(gè)，取消以太網(wǎng)接口。樹(shù)莓派3A＋版本的尺寸同樣采用了標(biāo)準(zhǔn)的樹(shù)莓派A＋尺寸，繼承了樹(shù)莓派3B版本的64位四核1.4GHz處理器、雙頻2.4GHz和5GHzWi-Fi網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙4.2/BLE以及經(jīng)過(guò)改進(jìn)的散熱管理。其具體構(gòu)造如圖所示。樹(shù)莓派3A+版本樹(shù)莓派的家族10-樹(shù)莓派4B版本2019年6月，樹(shù)莓派基金會(huì)宣布樹(shù)莓派4B版本發(fā)布。與樹(shù)莓派34B版本相比，樹(shù)莓派44B版本在板型方面沒(méi)有變化，部分接口有所改動(dòng)。如果之前未接觸過(guò)樹(shù)莓派3B版本，可能第一時(shí)間無(wú)法區(qū)別二者，它還增加了許多新的功能，相對(duì)于樹(shù)莓派3B版本屬于革命性的改進(jìn)，主要改進(jìn)如下所述。在處理器上進(jìn)行了全方位的升級(jí)，從64位A53升級(jí)到64位A72，主頻從1.2GHz升級(jí)到1.5GHz。GPU核心未做改變，但是主頻從400MHz（MHz：國(guó)際單位制中頻率的單位，兆赫茲）提升到500MHz。Wi-Fi升級(jí)為5.0，且支持BLE，使對(duì)智能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)更加方便。供電電路升級(jí)到5，增加了擴(kuò)展更多模塊的可能性。樹(shù)莓派4B版本的具體構(gòu)造如圖所示。樹(shù)莓派4B版本樹(shù)莓派的家族11-其他版本2014年樹(shù)莓派基金會(huì)推出第一代計(jì)算模塊（ComputeModule1，CM1），推出的計(jì)算模塊主要目的是工業(yè)用途，2017年推出全新一代計(jì)算模塊（ComputeModule3，CM3），與樹(shù)莓派3采用的是同款處理器。雖然這是第二代計(jì)算模塊，但是它卻被命名為ComputeModule3，主要是為了跟最新一代的樹(shù)莓派相匹配。在CM3中能夠運(yùn)行WindowsIoT，并支持Linux。樹(shù)莓派的家族樹(shù)莓派官方在公告中寫(xiě)道：“新款模塊能夠駕馭處理器引腳、高速內(nèi)存接口、核心電源供應(yīng)等復(fù)雜場(chǎng)景應(yīng)用，而且能通過(guò)簡(jiǎn)單的負(fù)載主板來(lái)提供消費(fèi)者所需要的外部接口和尺寸形態(tài)。”樹(shù)莓派CM3版本的全新升級(jí)包括1GBRAM及1.2GHz的BroadcomBCM2837處理器。CM3版本的CPU性能提高了10倍，具體構(gòu)造如圖1-15所示。相比前一代，CM3版本還有更靈活的存儲(chǔ)選項(xiàng)，CM1版本只有固定的4GBeMMC（EmbeddedMultimediaCard）閃存，而最新一代的CM3則有兩個(gè)版本可供選擇：標(biāo)準(zhǔn)版搭載的仍然是4GBeMMC閃存；而Lite版（具體構(gòu)造見(jiàn)如圖1-16所示）的4GBeMMC閃存則被SD擴(kuò)展接口所替代。2020年10月樹(shù)莓派基金會(huì)發(fā)布了樹(shù)莓派第四代計(jì)算模塊（RaspberryPiComputeModule4）。樹(shù)莓派CM4（Lite）版本樹(shù)莓派CM3版本樹(shù)莓派的家族02樹(shù)莓派拓展板樹(shù)莓派擴(kuò)展板（HardwareAttachedonTop，HAT）是為了支持各類(lèi)外圍模塊的接入，豐富樹(shù)莓派主板功能的外擴(kuò)版。擴(kuò)展板由第三方提供。這里主要介紹用于音頻處理的HiFiDAC擴(kuò)展板和樹(shù)莓派瑞士軍刀（SAKSforRPi）多功能擴(kuò)展板。樹(shù)莓派主板的集成電路內(nèi)置音頻總線（Inter-ICSound，IIS）音頻接口存在一個(gè)主要的問(wèn)題，來(lái)自CPU的時(shí)鐘只能完美地輸出一個(gè)頻率的時(shí)鐘，導(dǎo)致音頻文件在44kHz以及更高頻率的情況下采樣時(shí)，IIS會(huì)發(fā)生非常劇烈的抖動(dòng)。在連接HiFiDAC擴(kuò)展板之后，就進(jìn)入IIS的主模式，不讓樹(shù)莓派在IIS上輸出時(shí)鐘，而是利HiFiDAC擴(kuò)展板的輸出時(shí)鐘，樹(shù)莓派僅發(fā)送待播放的音頻文件。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候同時(shí)使用兩個(gè)時(shí)鐘，所以解決了抖動(dòng)問(wèn)題。HiFiDAC擴(kuò)展板的具體構(gòu)造如圖所示。HiFiDAC擴(kuò)展板HiFiDAC擴(kuò)展板HiFiDAC擴(kuò)展板設(shè)計(jì)比較獨(dú)特。3個(gè)頻道的電源被分離并且過(guò)濾：第一個(gè)用于數(shù)字端；第二個(gè)用于模擬端；最后一個(gè)用于時(shí)鐘本身。此外，HiFiDAC擴(kuò)展板使用了兩個(gè)抖動(dòng)非常低的振蕩器作為時(shí)鐘單元。使用擴(kuò)展板上的PCM5122音頻解碼芯E片代替樹(shù)莓派主板的芯片作為，IIS的主時(shí)鐘（masterclock），再加上雙低抖動(dòng)的振蕩器以支更準(zhǔn)確的采樣頻率時(shí)鐘，可以使用戶得到一個(gè)高級(jí)的音樂(lè)播放器。HiFiDAC擴(kuò)展板完美適配樹(shù)莓派，并且支持Volumio、MoodeAudio和OSMC等功能強(qiáng)大的播放軟件，能快速搭建樹(shù)莓配HiFi系統(tǒng)。它能兼容樹(shù)莓派A+、B+、2B、3B、3B+、4B、樹(shù)莓派Zero、ZeroW等版本，以及后續(xù)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)兼容的樹(shù)莓派系列硬件，為了確保可用性，建議在帶有無(wú)線網(wǎng)卡的樹(shù)莓派上使用。HiFiDAC擴(kuò)展板HiFiDAC擴(kuò)展板樹(shù)莓派瑞士軍刀擴(kuò)展板是由一系列常用電器元件精心構(gòu)建而成的多功能擴(kuò)展板，適用于40針GPIO口的樹(shù)莓派系列產(chǎn)品。可以基于樹(shù)莓派主機(jī)和本產(chǎn)品看發(fā)出豐富的軟件，軟硬件結(jié)合，研發(fā)出功能豐富的應(yīng)用。樹(shù)莓派瑞士軍刀擴(kuò)展板由NEXZ公司設(shè)計(jì)，具體構(gòu)造如圖1-19所示。在尺寸上與樹(shù)莓派A+、B+、2B、3B、3B+、4B等版本兼容由常用功能器件的高度合理集成，整合了較多的功能單元配備了專(zhuān)用傳感器接口和功能擴(kuò)展接口集成時(shí)鐘模塊可防止由于樹(shù)莓派掉電而導(dǎo)致的時(shí)間重置擁有專(zhuān)用芯片驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管（TM1637）、LED（74HC585），從而效率、效果兼?zhèn)洹Ｔ谑褂脭U(kuò)展板之前，需要先了解樹(shù)莓派GPIO方面的基礎(chǔ)知識(shí)，該部分將在后面的章節(jié)中說(shuō)明。在樹(shù)莓派瑞士軍刀擴(kuò)展版上，LED、數(shù)碼管和蜂鳴器等器件均為低電平觸發(fā)。表1-1中說(shuō)明了該擴(kuò)展板詳細(xì)的GPIO排布。樹(shù)莓派瑞士軍刀擴(kuò)展板在工業(yè)應(yīng)用中通常使用RS485作為通信標(biāo)準(zhǔn)，而樹(shù)莓派并沒(méi)有對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，當(dāng)樹(shù)莓派用于工業(yè)中時(shí)就需要搭載對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展板。如圖1-21所示，是由Waveshare公司設(shè)計(jì)的樹(shù)莓派RS485CAN擴(kuò)展板，該擴(kuò)展板具備控制器局域網(wǎng)總線（ControllerAreaNetwork，CAN），使用串行外設(shè)接口（SerialPeripheralInterface，SPI）CAN控制器MCP2515，搭配收發(fā)器SN65HVD230；具備RS485功能，使用異步收發(fā)傳輸器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，UART）控制，支持自動(dòng)切換收發(fā)狀態(tài)無(wú)須程序控制，收發(fā)器為SP3485；板載瞬態(tài)電壓抑制管（TransientVoltageSuppressor，TVS），RS485通信可有效抑制電路中的浪涌電壓和瞬態(tài)尖峰電壓且防雷防靜電。樹(shù)莓派RS485CAN擴(kuò)展板樹(shù)莓派ArduinoOLED擴(kuò)展板其他擴(kuò)展板03操作系統(tǒng)的選擇與安裝RaspberryPiOS是樹(shù)莓派官方的操作系統(tǒng)，RaspberryPiOS是基于Debian操作系統(tǒng)的，它是專(zhuān)門(mén)為ARM卡片式計(jì)算機(jī)樹(shù)莓派定制的版本。有很多的人使用Debian操作系統(tǒng)，它符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)，文件系統(tǒng)規(guī)范，而且在國(guó)內(nèi)的更新源很多，軟件資料豐富，系統(tǒng)安全穩(wěn)定。而且RaspberryPiOS它集成了很多工具，用于教育、編程以及其他廣泛的用途。具體來(lái)說(shuō)，它包含了Python、Scratch、SonicPi、Java和其他一些重要的包。所以當(dāng)我們安裝RaspberryPiOS后可能就不需要特意安裝基本工具了，因?yàn)槲覀儠?huì)發(fā)現(xiàn)大部分工具已經(jīng)被提前安裝好了。RaspberryPiOS目前也是在被積極地維護(hù)著的，它也是當(dāng)前最流行的樹(shù)莓派操作系統(tǒng)之一，因?yàn)槠渌牡谌綐?shù)莓派操作系統(tǒng)(OS)各有各的側(cè)重方面，甚至可以把RaspberryPiOS認(rèn)為是當(dāng)前比較平衡的版本，并且在后續(xù)系統(tǒng)燒錄中所用到的系統(tǒng)也是RaspberryPiOS，建議把RaspberryPiOS當(dāng)作為入門(mén)所選用的操作系統(tǒng)，等RaspberryPiOS使用熟練了，需要其他方面支持的時(shí)候再換其他的版本。RaspberryPiOSNOOBS是樹(shù)莓派官方發(fā)布的工具，是一種新穎的設(shè)置程序，如圖所示。它可以多系統(tǒng)引導(dǎo)（包含RaspberryPiOS、Arch、OpenELEC、RaspBMC…），是一個(gè)非常好用的多系統(tǒng)引導(dǎo)管理器。它的出現(xiàn)讓第一次接觸樹(shù)莓派和Linux的玩家能更輕松地運(yùn)行樹(shù)莓派。通過(guò)NOOBS，可以拋開(kāi)各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和鏡像安裝軟件，它本身含有操作系統(tǒng)的全部文件，可以完全不依賴網(wǎng)絡(luò)直接安裝系統(tǒng)，只要記得安裝完成后更新系統(tǒng)就行（注意：NOOBSLite'中不含操作系統(tǒng)文件，純粹是個(gè)引導(dǎo)器，需要聯(lián)網(wǎng)下載）。甚至還可以拋開(kāi)電腦就能安裝上我們所想要安裝的系統(tǒng)，在這里只需要準(zhǔn)備一張復(fù)制NOOBS文件、容量大于4GB的SD卡就可以實(shí)現(xiàn)，推薦使用更大容量Class10級(jí)別的SD卡，這樣可以確保有更多可用空間和更高的讀寫(xiě)速度。NOOBSA安裝系統(tǒng)界面NOOBSUbuntuMate是基于Mate桌面環(huán)境的一個(gè)Ubuntu的社區(qū)發(fā)行版本。Mate桌面是GNOME2(TheGNUNetworkObjectModelEnvironment)的一個(gè)延續(xù)版本，如果之前我們有用過(guò)其他的Linux版本，那么應(yīng)該對(duì)GNOME桌面不會(huì)感到很陌生。它界面美觀、易用，即使初次接觸使用的人也很容易上手使用。如圖1-25所示，UbuntuMate是由“Ubuntu發(fā)行版+MateDesktop桌面”組成的操作系統(tǒng)，Mate是基于GNOME2作為桌面環(huán)境它可以做的更加輕量化和快速，因此對(duì)于樹(shù)莓派這樣硬件資源有限的ARM嵌入式卡片電腦，可以占用更少的內(nèi)存資源，提供更可靠的桌面服務(wù)支持。可視化桌面需要提供的支持，最基本的當(dāng)然是文件文本圖片、文件夾資源管理器，自定義可視化界面等。UbuntuMate系統(tǒng)界面UbuntuMATESnappyUbuntuCore是Ubuntu的一個(gè)版本，是面向智能設(shè)備的最新平臺(tái)，可以運(yùn)行存儲(chǔ)在本地或依賴于云端的相同軟件，它最大的好處就是可以避免使用者頻繁地定期更新。Snappy代表了兩種意思，第一種：它是一種用來(lái)替代Deb的新的打包格式；第二種：它是一個(gè)用來(lái)更新系統(tǒng)的前端，SnappyUbuntuCore從CoreOS、紅帽和其他系統(tǒng)借鑒了原子更新這個(gè)想法。自從樹(shù)莓派2B版本投入市場(chǎng)后，Canonical很快就發(fā)布了適用于樹(shù)莓派的SnappyCore版本。而第一代樹(shù)莓派因?yàn)锳RM鏡像是基于ARMv6，而Ubuntu的ARM鏡像是基于ARMv7，所以才無(wú)法在第一代樹(shù)莓派上面運(yùn)行Ubuntu。不過(guò)這種狀況在SnappyUbuntuCore出現(xiàn)以后就發(fā)生了改變。Canonical通過(guò)發(fā)布SnappyCore的RPI2鏡像，向所有見(jiàn)證者證明了SnappyUbuntu是一個(gè)嶄新的，具有事務(wù)性更新的為云及設(shè)備而建立的操作系統(tǒng)。它分為：SnappyUbuntuCore為云（cloud）及物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，IoT）；SnappyUbuntuPersona為手機(jī)電腦SnappyUbuntuCore隨著樹(shù)莓派的逐步發(fā)展，官方的Raspbian系統(tǒng)在被一步步完善和開(kāi)發(fā)，軟件和資源也是越來(lái)越多，這樣往往也意味著在慢慢地變臃腫。而DietPi就是在這樣的背景下被開(kāi)發(fā)出來(lái)，DietPi是一款輕量級(jí)的Debian操作系統(tǒng)，它還宣稱(chēng)比RaspbianLite操作系統(tǒng)更輕量。如圖所示，在DietPi系統(tǒng)中，默認(rèn)只有一些必要的軟件，其他的任何不需要的軟件在初始化的DietPi上面都是不存在的。在干凈和簡(jiǎn)潔的同時(shí)，在DietPi上安裝需要的軟件也比其他軟件方便和簡(jiǎn)單。雖然它被視作一款輕量級(jí)的樹(shù)莓派操作系統(tǒng)，但它也提供了很多的功能，可以在多個(gè)使用場(chǎng)景中派上用場(chǎng)。從簡(jiǎn)單的軟件安裝包到備份解決方案，當(dāng)然還有很多功能值得我們?nèi)ヌ剿鳌⑷グl(fā)現(xiàn)。DietPi系統(tǒng)界面DietPiRISCOS誕生于1987年，最初由英格蘭的劍橋的AcornComputers開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)主要針對(duì)ARM平臺(tái)，并且命名也取自于所支持的精簡(jiǎn)指令集RISC架構(gòu)。RISCOS并非Linux也不是基于Windows，而是擁有獨(dú)特設(shè)計(jì)架構(gòu)的桌面系統(tǒng)，如圖所示。其特點(diǎn)是快速、緊湊、高效。主要適合運(yùn)行在例如樹(shù)莓派、beaglebone之類(lèi)的單板電腦上。至誕生之初到2018年，RISCOS一直是商業(yè)閉源的操作系統(tǒng)。在2018年后，將該操作系統(tǒng)在gitLab上完全開(kāi)源出來(lái)，供更多的開(kāi)發(fā)者去使用和維護(hù)。所以其可靠性和穩(wěn)定性還是比較有保障的。RISCOS是為諸如樹(shù)莓派的現(xiàn)代基于ARM的單板計(jì)算機(jī)定制的。它的用戶界面很簡(jiǎn)單，更專(zhuān)注于性能。RISC系統(tǒng)界面RISCOSWindows10IoT是微軟生態(tài)下的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，如圖1-28所示，從最早發(fā)布時(shí)就是支持樹(shù)莓派的。與以往的Windows版本不同，Windows10lotCore主要是應(yīng)用于智能設(shè)備和使用物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，例如工業(yè)電腦、智能網(wǎng)關(guān)等。硬件也不僅僅限于x86架構(gòu)，同時(shí)可以在ARM架構(gòu)上運(yùn)行。圖1-28Windows10IOT系統(tǒng)界面Windows10IOT1-下載RaspberryPiOS可以到樹(shù)莓派官方網(wǎng)站下載RaspberryPiOS，在如圖所示的RaspberryPiOS下載主頁(yè)，滑動(dòng)鼠標(biāo)往下拉可以看到Manuallyinstallanoperatingsystemimage。如圖1-30所示，單擊Seealldownloadoptions按鈕可以查看RaspberryPiOS的所有版本。RaspberryPiOS下載界面首頁(yè)系統(tǒng)的安裝打開(kāi)上述網(wǎng)址后，可以看到有3個(gè)版本的RaspberryPiOS可供選擇，3個(gè)版本都兼容所有的Raspberrypi硬件，第一個(gè)版本是帶圖形化桌面系統(tǒng)加常用軟件的版本，體積最大有2.8GB；第二個(gè)版本是帶圖形化桌面系統(tǒng)但不帶常用軟件的；第三個(gè)版本是不帶圖形化桌面系統(tǒng)的Lite版本，如果安裝了這個(gè)版本，就意味著只能運(yùn)行命令行模式。現(xiàn)在的SD卡都至少有16GB，所以不用擔(dān)心空間不夠充足，可以選擇第一個(gè)版本或者第二個(gè)版本。下載時(shí)可以直接單擊Download按鈕直接下載（如圖所示），還可以選擇Downloadtorrent鏈接，先下載種子文件，再通過(guò)P2P下載軟件（比如迅雷）下載RaspberryPiOS。最后按瀏覽器的提示將工具下載并保存到Windows電腦上。RaspberryPiOS下載界面系統(tǒng)的安裝使用RaspberryPiImager燒錄RaspberryPiImager這個(gè)軟件是運(yùn)行在Windows電腦上，用來(lái)把RaspberryPiOS安裝(燒錄)到SD卡上的工具。打開(kāi)樹(shù)莓派官方下載網(wǎng)址后，點(diǎn)擊DownloadforWindows按鈕，下載RaspberryPiImager燒錄工具的Windows版本，按瀏覽器的提示將工具下載并保存到Windows電腦上。通過(guò)RaspberryPiImager用戶可以選擇想要寫(xiě)入的鏡像和想要裝載的產(chǎn)品。另外RaspberryPiImager工具還提供了包羅Raspbian的可用鏡像、其他基于Raspbian的鏡像和LibreElec。我們還可使用該工具內(nèi)供給的其他各類(lèi)適用工具和擦除產(chǎn)品的選項(xiàng)。RaspberryPiImager下載頁(yè)通過(guò)之前的學(xué)習(xí)，我們了解到樹(shù)莓派的操作系統(tǒng)是安裝在SD卡上的，所以要安裝操作系統(tǒng)，必須事先準(zhǔn)備好一張SD卡，通過(guò)讀卡器正確連接到電腦上，并且確保電腦已經(jīng)識(shí)別到所要用到的這張SD卡。具體操作如下：首先在我們的Windows電腦上找到之前下載的RaspberryPiImager和RaspberryPiOS，如圖所示。下載的RaspberryPiImager和RaspberryPiOS系統(tǒng)的安裝雙擊imager_1.6.2.exe，打開(kāi)安裝RaspberryPiImager啟動(dòng)頁(yè)，將RaspberryPiImager工具安裝到Windows電腦上，如圖所示。安裝過(guò)程非常簡(jiǎn)單，只要一路單擊Next按鈕完成安裝則可，不需要任何配置，最終安裝成功。系統(tǒng)的安裝單擊CHOOSEOS按鈕選擇要安裝的操作系統(tǒng)，直接下拉到最后，選擇Usecustom，如圖所示。系統(tǒng)的安裝選擇Usecustom后，從計(jì)算機(jī)中選擇剛才第一步里已經(jīng)下載的RaspberryPiOS，然后再單擊Open按鈕，如圖所示，選擇燒錄系統(tǒng)界面系統(tǒng)的安裝在確保SD卡已經(jīng)通過(guò)讀卡器連接到計(jì)算機(jī)，并且已經(jīng)識(shí)別出此SD卡后，單擊CHOOSESTORAGE按鈕，如圖所示。此時(shí)彈出界面，其中顯示了所插入的SD卡，選擇CHOOSESTORAGE，選擇SD卡界面，選擇SD卡后會(huì)回到啟動(dòng)頁(yè)。系統(tǒng)的安裝一直等Writing進(jìn)度條從0%變成100%，并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到Verifying，等Verifying進(jìn)度條也從0%變成100%，會(huì)跳出Writesuccessful的對(duì)話框，如左圖所示。然后，單擊CONTINUE按鈕，最后退出RaspberryPiImager，經(jīng)過(guò)上面一系列操作就完成了樹(shù)莓派系統(tǒng)的安裝。把SD卡從計(jì)算機(jī)上取下，插入樹(shù)莓派SD卡槽內(nèi)就可以開(kāi)始下一步系統(tǒng)的啟動(dòng)和初始化了。注意：在系統(tǒng)燒寫(xiě)成功后千萬(wàn)不要按照系統(tǒng)提示進(jìn)行格式化SD卡的盤(pán)，以后插入SD卡也不要按照提示格式化SD卡的盤(pán)，如右圖所示。系統(tǒng)的安裝2）使用Win32DiskImager燒錄Win32DiskImager是一款功能強(qiáng)大免費(fèi)的Windows程序，用于保存和恢復(fù)可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中的系統(tǒng)鏡像(如USB驅(qū)動(dòng)器、SD存儲(chǔ)卡等)。不管選用的是新的卡還是舊的卡，最好都先進(jìn)行一次格式化操作，這個(gè)時(shí)候就會(huì)用到的軟件SDFormatter。如果選用的SD卡在之前已經(jīng)燒錄過(guò)系統(tǒng)了，SD卡插入電腦是顯示兩個(gè)盤(pán)的，一個(gè)是SD卡的boot分區(qū)的盤(pán)，一個(gè)無(wú)法識(shí)別內(nèi)容的盤(pán)。如果用系統(tǒng)自帶的格式化工具對(duì)這一個(gè)或兩個(gè)盤(pán)進(jìn)行格式化，SD卡是不能完全被格式化的，但是如果使用SDFormatter就可以很方便的對(duì)SD卡進(jìn)行整卡的格式化。使用SDFormatter前，首先需要計(jì)算機(jī)讀取到SD卡的盤(pán)，然后單擊“更新”按鈕，選取SD卡插入后新增的第一個(gè)盤(pán)的盤(pán)符字母，然后單擊“格式化”按鈕，最后再單擊“確定”按鈕，如上圖所示。格式化完成后，等待片刻，重新插上SD卡，即可看到SD卡原空間大小，如下圖所示。格式化SD卡過(guò)程系統(tǒng)的安裝前面的格式化SD卡工作做好以后，就可以開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)燒錄了。首先需要先安裝燒寫(xiě)系統(tǒng)的工具Win32DiskImager。在安裝Win32DiskImager時(shí)要注意安裝的路徑中盡量不要出現(xiàn)中文，以免產(chǎn)生不必要的麻煩。在安裝進(jìn)行到第五步，在Selectadditionaltasks中要勾“CreateaDesktopicon(創(chuàng)建桌面圖標(biāo))”，否則可能無(wú)法找到該軟件。如果不慎沒(méi)有勾選也沒(méi)有太大的影響，還可以使用Windows開(kāi)始菜單的“查找”。Win32DiskImager的安裝很簡(jiǎn)單，如果沒(méi)有路徑更換的需求，一直單擊Next按鈕就可以了。首先我們需要將格式化好的SD卡(TF卡)插入到計(jì)算機(jī)中，打開(kāi)Win32DiskImager軟件，如上圖所示。第一步先選擇解壓后的系統(tǒng)鏡像文件。第二步選擇SD卡對(duì)應(yīng)的盤(pán)符（根據(jù)自己SD卡情況選擇）。第三步單擊Write按鈕進(jìn)行鏡像的燒錄，如圖所示。Win32DiskImager燒錄過(guò)程系統(tǒng)的安裝使用Win32DiskImager燒錄成功后，如果頁(yè)面彈出燒錄成功的提示，就說(shuō)明安裝就已經(jīng)完成了，如果不成功，請(qǐng)關(guān)閉防火墻一類(lèi)的軟件，重新插入SD卡進(jìn)行安裝燒錄。如果在安裝完發(fā)現(xiàn)SD卡剩余內(nèi)存沒(méi)多少了，這其實(shí)是正常的現(xiàn)象，因?yàn)闊浐脴?shù)莓派RaspberryPiOS系統(tǒng)的SD卡被分成兩個(gè)分區(qū)：一個(gè)FAT32的Boot分區(qū)和一個(gè)(或數(shù)個(gè))Ext4的Linux主分區(qū)。這也是Linux系統(tǒng)的典型需求。因?yàn)閃indows只能識(shí)別Fat32分區(qū)，所以才會(huì)出現(xiàn)上面的情況。如果Windows提示是否要格式化SD卡,不要格式化，如圖所示，否則可能導(dǎo)致安裝在隱藏分區(qū)中的系統(tǒng)被擦除而導(dǎo)致系統(tǒng)安裝失敗。格式化SD卡的彈框系統(tǒng)的安裝04操作系統(tǒng)初始化上述配置文件是由前期啟動(dòng)的硬件讀取的，所以它的文件內(nèi)容格式非常簡(jiǎn)單。內(nèi)容中的配置格式為簡(jiǎn)單的“屬性=值”的方式位于每一行，其中“值”可以為整數(shù)或者字符串。配置文件支持注釋功能，我們也可以將其中的配置給注釋掉以令配置失效，只需要在所需要注釋的那一行之前加一個(gè)‘#’字符即可。比如一個(gè)配置文件中有以下兩行配置：hdmi_drive=2那么第二行將不會(huì)生效。值得一提的是，每一行中最后被讀取的字符長(zhǎng)度為80，當(dāng)文件中一行中的字符數(shù)超過(guò)該限制，之后的字符將會(huì)被忽略。通過(guò)配置文件我們可以修改一系列的參數(shù)，比如內(nèi)存、視頻與顯示、聲音、啟動(dòng)、GPIO和相機(jī)等。顯示設(shè)置2-HDMI相關(guān)參數(shù)（1）hdmi_safe：設(shè)置該命令為1表示嘗試使用HDMI最大兼容性啟動(dòng)。如果對(duì)HDMI設(shè)置不了解，我可以在配置文件中添加該配置即可。該配置與下面的配置組合有著同樣的效果：hdmi_force_hotplug=1config_hdmi_boost=4hdmi_group=2hdmi_mode=4顯示設(shè)置當(dāng)啟動(dòng)樹(shù)莓派后，樹(shù)莓派會(huì)如圖所示顯示歡迎界面并提示去進(jìn)行設(shè)置，單擊Next按后首先需要設(shè)置操作系統(tǒng)的區(qū)域。默認(rèn)的區(qū)域?yàn)橛?guó)，操作系統(tǒng)語(yǔ)言為英語(yǔ)，時(shí)區(qū)為倫敦，當(dāng)設(shè)置完區(qū)域（Country選項(xiàng)）為中國(guó)之后，語(yǔ)言以及時(shí)區(qū)都會(huì)發(fā)生改變，語(yǔ)言會(huì)為中文，時(shí)區(qū)也會(huì)成為上海。當(dāng)系統(tǒng)重啟后，操作系統(tǒng)語(yǔ)言將會(huì)成為中文，但是不要急著重啟。更改區(qū)域樹(shù)莓派歡迎界面樹(shù)莓派操作系統(tǒng)有一個(gè)默認(rèn)的用戶，用戶名稱(chēng)為pi，它擁有默認(rèn)的密碼：raspberry。當(dāng)修改完區(qū)域之后操作系統(tǒng)會(huì)提示我們修改密碼，輸入新的密碼并驗(yàn)證，然后單擊Next按鈕以啟用改密碼。如圖1-53所示。

修改密碼修改密碼在修改完密碼之后，考慮到顯示器屏幕邊緣會(huì)有黑邊，即圖像未完全覆蓋屏幕，樹(shù)莓派會(huì)提示進(jìn)行屏幕顯示的設(shè)置，如圖所示。如果存在黑邊，可以勾選選擇框，然后單擊Next按鈕，當(dāng)系統(tǒng)重啟之后該選項(xiàng)將會(huì)生效；否則可以直接單擊Next按鈕。單擊Next按鈕后，樹(shù)莓派會(huì)提示選擇連接Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，如果此時(shí)已經(jīng)按照第1章的方法以寫(xiě)配置文件的方式，讓樹(shù)莓派第一次啟動(dòng)時(shí)連接了Wi-Fi，則可以直接跳過(guò)這一步；否則在連接到一個(gè)新的Wi-Fi前，將會(huì)與遠(yuǎn)程桌面斷開(kāi)。其他工作設(shè)置屏幕顯示接下來(lái)是決定是否更新系統(tǒng)和應(yīng)用，如圖1-55所示。如果單擊Next按鈕，那么樹(shù)莓派將會(huì)先檢查是否需要更新，若需要?jiǎng)t進(jìn)行更新。也可以單擊Skip按鈕直接跳過(guò)此環(huán)節(jié)。樹(shù)莓派升級(jí)需要連接互聯(lián)網(wǎng)，并且升級(jí)過(guò)程會(huì)用掉幾分鐘的時(shí)間，這由使用的操作系統(tǒng)以及里面軟件的版本和網(wǎng)絡(luò)狀況所決定。完成升級(jí)后系統(tǒng)會(huì)要求進(jìn)行重啟，如圖所示。可以單擊Restart按鈕以進(jìn)行重啟，或者如果有其他任務(wù)需要進(jìn)行，可以單擊Later按鈕后重啟。是否更新對(duì)話框是否重啟對(duì)話框其他工作可以使用單擊左上角的樹(shù)莓派圖標(biāo)的方式將樹(shù)莓派關(guān)機(jī)或者重啟，然后單擊Shutdown按鈕，會(huì)出現(xiàn)關(guān)機(jī)選項(xiàng)卡。如圖所示，Shutdow有三個(gè)選項(xiàng)，分別是Shutdown（關(guān)機(jī)）、Reboot（重啟）和Exittocommandline（退出到命令行）。如果單擊Exittocommandline按鈕，樹(shù)莓派并不會(huì)關(guān)機(jī)。也可以以輸入命令的方式進(jìn)行關(guān)機(jī)，可以輸入命令：sudoshutdown樹(shù)莓派將在一分鐘之后關(guān)機(jī)，也可以使用now參數(shù)命令樹(shù)莓派立刻關(guān)機(jī)：sudoshutdownnow關(guān)機(jī)選項(xiàng)卡關(guān)閉樹(shù)莓派感謝您的觀看與聆聽(tīng)第2章

樹(shù)莓派網(wǎng)絡(luò)操作與基礎(chǔ)配置指南Contents01.樹(shù)莓派網(wǎng)絡(luò)連接02.樹(shù)莓派基本操作01樹(shù)莓派網(wǎng)絡(luò)連接有線網(wǎng)絡(luò)配置樹(shù)莓派直連PC機(jī)：樹(shù)莓派有線網(wǎng)卡與PC直連后，PC會(huì)被分配靜態(tài)IP，樹(shù)莓派獲有線網(wǎng)卡AR，建議保留此IP，避免DHCP沖突。樹(shù)莓派有線連路由器：樹(shù)莓派啟動(dòng)后，用網(wǎng)線將樹(shù)莓派與路由器連接起來(lái)，然后在瀏覽器輸入路由器后臺(tái)網(wǎng)址，在路由器后臺(tái)查看查看樹(shù)莓派的IP。通過(guò)圖形化界面：通過(guò)圖形化操作界面配置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接步驟較為簡(jiǎn)單，點(diǎn)擊桌面左上角網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)，開(kāi)啟Wi-Fi，選擇可用SSID并輸入密碼，點(diǎn)擊確定連接。通過(guò)修改配置文件：需在boot分區(qū)創(chuàng)建或編輯wpa_supplicant.conf文件，加入SSID、密碼等配置，保存后樹(shù)莓派啟動(dòng)時(shí)將自動(dòng)連接Wi-Fi。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置樹(shù)莓派靜態(tài)IP配置修改網(wǎng)絡(luò)接口文件：無(wú)HDMI/VNC時(shí)，可通過(guò)SSH連接樹(shù)莓派，編輯/etc/dhcpcd.conf文件設(shè)置靜態(tài)IP，確保DHCP不自動(dòng)分配IP，重啟后生效。圖形界面設(shè)置靜態(tài)IP：通過(guò)HDMI或VNC連接樹(shù)莓派圖形界面，選擇Wireless&WiredNetworkSetting設(shè)置eth0或wlan0靜態(tài)IP，需與路由器同網(wǎng)段。SSH簡(jiǎn)介01SSH是遠(yuǎn)程管理協(xié)議，通過(guò)加密技術(shù)保證通信安全，支持用戶名與密碼認(rèn)證及SSHkeys認(rèn)證，連接后進(jìn)入字符界面Shell會(huì)話，可執(zhí)行命令并傳輸數(shù)據(jù)。SSH認(rèn)證02SSH使用用戶名與密碼認(rèn)證較為方便但不夠安全，推薦使用SSHkeys認(rèn)證。通過(guò)RSA等算法生成公私鑰對(duì)，實(shí)現(xiàn)安全驗(yàn)證，綁定客戶端與服務(wù)器。無(wú)顯示屏啟用SSH03在SD卡根目錄創(chuàng)建空ssh文件，在Windows中刪除.txt擴(kuò)展名并重命名，然后安全彈出SD卡并插入樹(shù)莓派，啟動(dòng)后即開(kāi)啟SSH服務(wù)。利用SSH遠(yuǎn)程控制樹(shù)莓派使用圖形化界面開(kāi)啟SSH連接顯示器后，點(diǎn)擊樹(shù)莓派圖標(biāo)選擇“首選項(xiàng)”再點(diǎn)“RaspberryPiConfiguration”，在Interfaces選項(xiàng)卡中勾選SSH并保存。鍵入raspi-config啟動(dòng)樹(shù)莓派配置界面，設(shè)置SSH啟動(dòng)。或使用systemctl命令啟用SSH服務(wù)。下載Putty軟件，可進(jìn)行密碼或SSHkeys認(rèn)證。打開(kāi)Putty，填入樹(shù)莓派IP、選擇SSH及端口22。保存會(huì)話信息，點(diǎn)擊Open連接。輸入用戶名pi，回車(chē)后系統(tǒng)會(huì)要求輸入密碼。在PuTTYgen中生成SSHkeys，將公鑰拷貝到樹(shù)莓派~/.ssh/authorized_keys，保存私鑰。在Putty中加載密鑰，保存會(huì)話信息。使用終端啟用SSHPutty通過(guò)密碼建立SSH連接Putty通過(guò)SSHkeys建立SSH連接利用SSH遠(yuǎn)程控制樹(shù)莓派0102VNC簡(jiǎn)介VNC是虛擬網(wǎng)絡(luò)控制臺(tái)軟件，用于屏幕畫(huà)面分享及遠(yuǎn)程操作。由AT&T開(kāi)發(fā)，支持多種操作系統(tǒng)。RealVNC是活躍的主流VNC版本之一。安裝VNC新版樹(shù)莓派官方系統(tǒng)自帶RealVNCVNCServer，我們需在Windows上下載RealVNCViewer并安裝，支持多平臺(tái)。選擇對(duì)應(yīng)版本下載并安裝。開(kāi)啟VNC樹(shù)莓派官方系統(tǒng)自帶VNCServer，需在系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)開(kāi)啟。有三種方法開(kāi)啟VNC，包括SSH命令、圖形界面配置和raspi-config。確保VNC已啟用并重啟樹(shù)莓派。使用VNC遠(yuǎn)程登錄樹(shù)莓派啟動(dòng)樹(shù)莓派并確保VNC開(kāi)啟和聯(lián)網(wǎng)。打開(kāi)VNCViewer，輸入樹(shù)莓派IP地址和用戶名pi，密碼raspberry登錄后即可控制樹(shù)莓派圖形化界面。無(wú)法顯示桌面問(wèn)題VNC遠(yuǎn)程連接樹(shù)莓派后黑屏，可修改分辨率解決。通過(guò)SSH登錄后，進(jìn)入raspi-config配置界面，調(diào)整DisplayOptions中的分辨率設(shè)置，重啟樹(shù)莓派生效。030405利用VNC遠(yuǎn)程控制樹(shù)莓派02樹(shù)莓派基本操作系統(tǒng)目錄樹(shù)莓派目錄結(jié)構(gòu)：樹(shù)莓派操作系統(tǒng)采用樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)，以“/”為根，包含如bin、boot等關(guān)鍵文件夾，每個(gè)文件夾如同獨(dú)立的小樹(shù)，共同構(gòu)成完整的操作系統(tǒng)目錄體系。根目錄與子目錄：根目錄下包含了多個(gè)子目錄，如bin、boot等，每個(gè)子目錄都承載著操作系統(tǒng)的重要組成部分，如可執(zhí)行文件、配置信息等，共同協(xié)作使系統(tǒng)正常運(yùn)行。主要目錄介紹：bin存放二進(jìn)制可執(zhí)行文件，boot包含啟動(dòng)Linux所需的核心文件，dev記錄外部設(shè)備信息，etc存儲(chǔ)系統(tǒng)管理配置，home為用戶提供個(gè)性化主目錄。重要目錄詳解：lib集成了共享庫(kù)文件，支持系統(tǒng)及應(yīng)用程序運(yùn)行；media和mnt分別用于掛載自動(dòng)識(shí)別的設(shè)備和臨時(shí)文件系統(tǒng)，opt可作為可選軟件安裝的根目錄。虛擬與臨時(shí)目錄：proc通過(guò)虛擬文件系統(tǒng)提供系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息，run作為臨時(shí)文件系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)啟動(dòng)后的狀態(tài)信息，而sbin和srv則分別存放系統(tǒng)管理程序和服務(wù)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)資源與數(shù)據(jù)：sys作為操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)之一，承載了關(guān)鍵的操作系統(tǒng)的文件；而tmp用于存放臨時(shí)文件，usr集成了共享資源，var則用于存儲(chǔ)可變數(shù)據(jù)。快捷鍵提升效率01Linux終端快捷鍵在命令行操作中不可或缺，它們簡(jiǎn)化復(fù)雜命令，減少鼠標(biāo)使用，顯著提升工作效率，是提高生產(chǎn)力和操作速度的關(guān)鍵工具。Tab鍵補(bǔ)全功能02在命令行下，按兩次Tab鍵可列出以輸入字符開(kāi)頭的所有命令，按一次則直接補(bǔ)全唯一匹配的命令或路徑，提高命令輸入的便捷性和準(zhǔn)確性。Ctrl+C的作用03Ctrl+C組合鍵在終端中用于中斷當(dāng)前運(yùn)行的命令或進(jìn)程，立即終止程序。它通過(guò)發(fā)送SIGINT信號(hào)來(lái)終止前臺(tái)進(jìn)程組中的所有進(jìn)程。常用Linux終端快捷鍵Ctrl+Z組合鍵將前臺(tái)進(jìn)程掛起至后臺(tái)，并不終止它們；用戶可隨后使用fg或bg命令將進(jìn)程恢復(fù)到前臺(tái)或繼續(xù)在后臺(tái)執(zhí)行。Ctrl+Z的作用Ctrl+D快捷鍵用于退出當(dāng)前終端會(huì)話，其行為等同于在終端中執(zhí)行exit命令。在SSH連接中，按Ctrl+D將關(guān)閉連接并退出遠(yuǎn)程會(huì)話。Ctrl+D的作用在Linux終端中，Ctrl+L快捷鍵用于清除當(dāng)前屏幕的內(nèi)容，等同于執(zhí)行cls命令的效果（盡管cls在Linux中通常不可用）。Ctrl+L的作用常用Linux終端快捷鍵光標(biāo)移動(dòng)快捷鍵Ctrl+A將光標(biāo)移動(dòng)到行首，提高命令行操作效率；而Ctrl+E則將光標(biāo)移至行尾，兩者均無(wú)需使用鼠標(biāo)，確保操作的便捷性。文本編輯快捷鍵Ctrl+U和Ctrl+K分別用于刪除從光標(biāo)位置到行首以及到行尾的所有內(nèi)容，而Ctrl+W則用于刪除光標(biāo)位置前的單詞，提高文本編輯速度。文本恢復(fù)與搜索Ctrl+Y用于恢復(fù)之前使用Ctrl+U、Ctrl+K或Ctrl+W刪除的文本內(nèi)容；而Ctrl+R則實(shí)現(xiàn)反向搜索歷史命令的功能，提高命令行操作效率。常用Linux終端快捷鍵常用Linux終端快捷鍵增強(qiáng)搜索效率：對(duì)于查找較久遠(yuǎn)的命令，效率較低；而Ctrl+R提供了高效的反向搜索功能，允許用戶通過(guò)輸入關(guān)鍵字快速找到所需的歷史命令。瀏覽歷史命令:Ctrl+P和Ctrl+N快捷鍵允許用戶方便地查看歷史命令；Ctrl+P查看上一條命令，而Ctrl+N則顯示下一條命令，提高命令行操作的速度。磁盤(pán)管理概述在基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)中，磁盤(pán)管理對(duì)于系統(tǒng)性能至關(guān)重要；Linux提供了多個(gè)磁盤(pán)管理工具和命令行工具，以便用戶有效地管理和優(yōu)化磁盤(pán)使用。fdisk命令用于管理磁盤(pán)分區(qū)；它支持創(chuàng)建、刪除和修改分區(qū)等操作；然而，fdisk命令不支持大于2TB的分區(qū)；對(duì)于大容量硬盤(pán)的管理，需要使用parted命令。du命令統(tǒng)計(jì)目錄或文件的磁盤(pán)空間占用情況；與df命令不同，du命令專(zhuān)注于文件和目錄級(jí)別的空間使用分析；用戶可以使用du命令來(lái)識(shí)別占用磁盤(pán)空間過(guò)多的文件。df命令用于顯示文件系統(tǒng)的磁盤(pán)使用情況，包括總空間、已用空間、可用空間以及掛載點(diǎn)等信息；通過(guò)df命令，用戶可以輕松地了解磁盤(pán)空間的占用情況。磁盤(pán)管理SSH遠(yuǎn)程連接01通過(guò)Xshell或Putty等SSH客戶端軟件，用戶可以遠(yuǎn)程連接樹(shù)莓派并進(jìn)行文件管理操作；ls、cp等基本命令用于列出、復(fù)制和移動(dòng)文件及目錄。VNC遠(yuǎn)程連接02VNC提供了一種圖形化的遠(yuǎn)程桌面連接方式；通過(guò)VNC，用戶可以在遠(yuǎn)程電腦上直接進(jìn)行文件管理操作，就像操作本地電腦一樣。文件管理器操作03打開(kāi)文件管理器后，可以瀏覽和操作文件系統(tǒng)中的文件和目錄；新建文件夾、重命名文件、刪除文件或目錄等操作都可以通過(guò)圖形界面完成。文件管理NFS簡(jiǎn)介NFS是SUN公司開(kāi)發(fā)的協(xié)議，允許服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享文件或文件夾給多個(gè)客戶端；這些共享資源可以通過(guò)NFS客戶端掛載到本地文件系統(tǒng)中進(jìn)行訪問(wèn)。NFS工作原理NFS通過(guò)服務(wù)器/客戶端架構(gòu)實(shí)現(xiàn)文件共享；服務(wù)器端啟動(dòng)RPC和NFS服務(wù)，并向RPF注冊(cè)端口信息；客戶端通過(guò)RPC服務(wù)請(qǐng)求NFS端口信息并與服務(wù)器建立連接。安裝NFS服務(wù)器組件通過(guò)運(yùn)行apt-getupdate命令更新軟件包列表，并安裝nfs-common和nfs-server軟件包來(lái)安裝NFS服務(wù)器；創(chuàng)建共享文件夾并通過(guò)修改權(quán)限來(lái)配置共享。啟動(dòng)NFS服務(wù)使用sudoupdate-rc.drpcbindenable和sudoservicerpcbindrestart啟動(dòng)RPC服務(wù)；然后通過(guò)sudosystemctlstartnfs-server啟動(dòng)NFS服務(wù)，并設(shè)置為開(kāi)機(jī)自啟。配置NFS服務(wù)端配置NFS服務(wù)端從服務(wù)端掛載共享文件：在客戶端主機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)文件夾作為掛載點(diǎn)；使用sudomkdir/mnt/nfs創(chuàng)建該文件夾（您可以根據(jù)需要為其命名），并確保該文件夾的權(quán)限設(shè)置正確。安裝NFS客戶端組件：客戶端需要安裝NFS相關(guān)的軟件包才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文件的共享訪問(wèn)；通過(guò)運(yùn)行sudoapt-getinstallnfs-common-y命令，可以快速安裝NFS客戶端組件。感謝您的觀看與聆聽(tīng)第3章

樹(shù)莓派基本操作Contents01.系統(tǒng)目錄02.常用Linux終端快捷鍵03.磁盤(pán)管理04.文件管理05.配置NFS服務(wù)端01系統(tǒng)目錄樹(shù)莓派操作系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)樹(shù)莓派目錄導(dǎo)航：樹(shù)莓派中，/表示根目錄。用戶登錄時(shí)默認(rèn)在/home/pi下，可輸入cd/進(jìn)入根目錄，ls-a查看內(nèi)容。或在圖形界面使用資源管理器導(dǎo)航到根目錄，如圖3-2。樹(shù)莓派目錄結(jié)構(gòu)：樹(shù)莓派操作系統(tǒng)采用樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)，根目錄‘/’為樹(shù)根部，含多文件夾，各文件夾獨(dú)立成樹(shù)，非單獨(dú)文件夾，如圖3-1所示，省略號(hào)表示根目錄下其他文件夾。根目錄內(nèi)容根目錄內(nèi)容概覽：根目錄下含多個(gè)關(guān)鍵文件夾，如bin存放可執(zhí)行文件，boot含啟動(dòng)文件，dev含設(shè)備信息，etc含配置文件，home存用戶主目錄，lib含共享庫(kù)，這些共同構(gòu)成系統(tǒng)基礎(chǔ)。根目錄內(nèi)容概覽：根目錄下含多個(gè)關(guān)鍵文件夾，如bin存放可執(zhí)行文件，boot含啟動(dòng)文件，dev含設(shè)備信息，etc含配置文件，home存用戶主目錄，lib含共享庫(kù)，這些共同構(gòu)成系統(tǒng)基礎(chǔ)。主要目錄介紹bin：是Binaries（二進(jìn)制文件）的縮寫(xiě)，bin目錄中存放著一些可執(zhí)行文件，包括運(yùn)行圖形界面所需和經(jīng)常使用的命令所需的可執(zhí)行文件。boot：boot目錄中放置著啟動(dòng)Linux時(shí)所需要的核心文件，包括Linux內(nèi)核和其他用來(lái)啟動(dòng)樹(shù)莓派的軟件包，對(duì)于系統(tǒng)啟動(dòng)至關(guān)重要。dev：dev是Devices（設(shè)備）的縮寫(xiě)，dev目錄下存放的是Linux的外部設(shè)備信息，包括虛擬和物理設(shè)備，是系統(tǒng)識(shí)別和管理外部設(shè)備的核心位置。etc：etc是Etcetera（附加物）的縮寫(xiě)，用來(lái)存放所有的系統(tǒng)管理所需要的配置文件和子目錄，涉及系統(tǒng)配置、管理工具和應(yīng)用程序設(shè)置。home：home目錄是樹(shù)莓派系統(tǒng)中所有用戶的主目錄容器，它保存著以用戶名稱(chēng)命名的個(gè)人專(zhuān)屬文件夾，用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)、配置文件等。lib：lib是Library（庫(kù)）的縮寫(xiě)，目錄中存放著系統(tǒng)最基本的動(dòng)態(tài)鏈接共享庫(kù)，幾乎所有的應(yīng)用程序都需要用到這些共享庫(kù)。02常用Linux終端快捷鍵快捷鍵提升效率：在使用命令行時(shí)，借助Linux快捷鍵可以提升工作效率，不論使用什么工具，快捷鍵都有助于提高生產(chǎn)力和效率。Ctrl+A與Ctrl+E：Ctrl+A快速跳轉(zhuǎn)命令行首，Ctrl+E迅速跳轉(zhuǎn)至行尾，光標(biāo)定位高效快捷，提升命令行操作效率，節(jié)省時(shí)間。Ctrl+U與Ctrl+K：輸入錯(cuò)誤命令時(shí)，Ctrl+U可快速清除當(dāng)前行首至光標(biāo)前內(nèi)容，Ctrl+K則清除光標(biāo)至行尾內(nèi)容，簡(jiǎn)化糾錯(cuò)流程。Ctrl+W與Ctrl+Y：Ctrl+W刪除光標(biāo)前單詞，Ctrl+Y恢復(fù)誤刪文本，兩者協(xié)同作用，提升命令行編輯效率，減少重復(fù)輸入。歷史命令導(dǎo)航：Ctrl+P瀏覽上一條命令，Ctrl+N跳轉(zhuǎn)下一條，循環(huán)操作，高效導(dǎo)航歷史命令列表，快速定位并復(fù)用常用指令。反向搜索歷史：Ctrl+R啟動(dòng)反向搜索，輸入字符匹配最近含該字符的命令，高效查找久遠(yuǎn)命令，提升命令行操作效率。Linux終端快捷鍵概述常用Linux終端快捷鍵Tab鍵補(bǔ)全功能：輸入命令或文件名時(shí)，按Tab鍵可觸發(fā)自動(dòng)補(bǔ)全功能，減少輸入錯(cuò)誤，提高工作效率。Ctrl+C中斷進(jìn)程：在執(zhí)行命令或運(yùn)行程序時(shí)，若需立即停止，可使用Ctrl+C組合鍵中斷當(dāng)前進(jìn)程。Ctrl+Z掛起任務(wù)：按下Ctrl+Z組合鍵可將當(dāng)前任務(wù)掛起并放入后臺(tái)，同時(shí)保持任務(wù)活性，便于后續(xù)繼續(xù)操作。Ctrl+D退出終端：在終端中按下Ctrl+D組合鍵可退出當(dāng)前會(huì)話，等同于執(zhí)行exit命令，關(guān)閉SSH連接時(shí)尤為常用。Ctrl+L清屏操作：當(dāng)屏幕顯示混亂或需清除屏幕內(nèi)容時(shí)，可按下Ctrl+L組合鍵，效果等同于DOS/Windows的cls命令。文本編輯快捷鍵：編輯文件時(shí)，Ctrl+A移動(dòng)光標(biāo)至行首，Ctrl+E至行尾，Ctrl+U清除當(dāng)前行首至光標(biāo)前內(nèi)容。03磁盤(pán)管理df命令支持多種參數(shù)，如-a顯示所有文件系統(tǒng)、-h以易讀格式顯示、-m以MBytes顯示等，滿足不同的磁盤(pán)使用情況查看需求。通過(guò)df-h命令查看磁盤(pán)使用情況，以易讀格式輸出；使用df-i命令查看inode使用情況，了解磁盤(pán)空間的另一種占用情況。使用df命令查看磁盤(pán)分區(qū)使用情況，包括文件系統(tǒng)名稱(chēng)、1K-blocks總數(shù)、已用空間、可用空間、使用百分比及掛載點(diǎn)信息。df（diskfree）命令用于顯示目前文件系統(tǒng)磁盤(pán)使用情況統(tǒng)計(jì)。可以利用df命令來(lái)獲取硬盤(pán)被占用了多少空間，目前還剩下多少空間等信息。df命令實(shí)例df命令輸出df命令參數(shù)df命令介紹df命令fdisk選擇參數(shù)fdisk的選擇參數(shù)包括-s<分區(qū)編號(hào)>，用于指定分區(qū)；-v，顯示版本信息。通過(guò)這些參數(shù)，用戶可以指定操作對(duì)象或獲取工具版本信息。fdisk命令概述fdisk命令在交互式的操作環(huán)境中管理磁盤(pán)分區(qū)。在Linux中有專(zhuān)門(mén)的分區(qū)命令fdisk和parted；fdisk命令較為常用，但不支持大于2TB的分區(qū)。fdisk命令局限性如果需要支持大于2TB的分區(qū)，則需要使用parted命令，當(dāng)然parted命令也能分配較小的分區(qū)。根據(jù)需求選擇合適的分區(qū)工具。fdisk必要參數(shù)fdisk命令的必要參數(shù)包括-l，用于列出所有分區(qū)表；-u，與-l搭配使用，顯示分區(qū)數(shù)目。這些參數(shù)幫助用戶查看和管理磁盤(pán)分區(qū)。fdisk命令du與df區(qū)別du（diskusage）命令統(tǒng)計(jì)目錄(或文件)所占磁盤(pán)空間的大小，它也是查看使用空間的，但是與df命令不同的是du命令是對(duì)文件和目錄磁盤(pán)使用的空間的查看。du命令格式du命令的基本格式為du[-ahskm][文件或目錄名稱(chēng)]，其中-a表示列出所有文件與目錄容量，-h以易讀格式顯示，-s僅顯示總量，-S排除子目錄總計(jì)等。du命令實(shí)例通過(guò)du-a命令列出所有文件與目錄的容量，使用du-h以易讀格式（如G/M）顯示容量信息；通過(guò)du-s列出目錄的總?cè)萘浚簧钊胱幽夸洝u命令特點(diǎn)du命令與df命令有一些區(qū)別，du命令用于查看特定目錄或文件的磁盤(pán)使用情況，而df命令則顯示整個(gè)文件系統(tǒng)的磁盤(pán)使用情況，包括未使用的空間。du命令04文件管理cp命令ls命令ls（listfiles）命令用于顯示指定工作目錄下之內(nèi)容（列出目前工作目錄所含之文件及子目錄)，是Linux系統(tǒng)中最常用的命令之一。用于刪除文件或目錄，默認(rèn)不刪除目錄。使用-r或-R參數(shù)可遞歸刪除目錄及其內(nèi)容，謹(jǐn)慎操作，確保不誤刪重要文件。用于創(chuàng)建新目錄，默認(rèn)不覆蓋已存在目錄。支持同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)目錄，通過(guò)指定多個(gè)目錄名實(shí)現(xiàn)。常用于組織文件結(jié)構(gòu)。復(fù)制文件或目錄至指定位置，覆蓋已存在文件。支持多源復(fù)制至單目標(biāo)，及目錄復(fù)制（需-r/-R）。目標(biāo)目錄需預(yù)先存在，cp不創(chuàng)建目錄。mkdir命令SSH遠(yuǎn)程連接cp命令rm命令VNC遠(yuǎn)程連接跨平臺(tái)資源共享：VNC實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程桌面控制，簡(jiǎn)化圖形界面操作。利用NFS等協(xié)議，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與客戶端間文件共享，提升資源訪問(wèn)效率與便利性。VNC圖形界面操作：通過(guò)VNC遠(yuǎn)程連接，在圖形化界面下使用文件管理器進(jìn)行文件管理。打開(kāi)文件管理器，進(jìn)入pi目錄，進(jìn)行文件存儲(chǔ)與子文件夾創(chuàng)建。05配置NFS服務(wù)端0102NFS協(xié)議概述NFS（NetworkFileSystem）由SUN公司開(kāi)發(fā)，是一種基于服務(wù)器/客戶端架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)協(xié)議。它允許服務(wù)器上的文件或文件夾被多個(gè)客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享。客戶端訪問(wèn)機(jī)制NFS服務(wù)器端的共享文件夾或文件通常建立在文件服務(wù)器上，用戶可以向特定文件夾中添加文件，擁有權(quán)限的用戶就可以遠(yuǎn)程來(lái)使用這些文件。NFS運(yùn)行原理NFS以服務(wù)器/客戶端的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，我們需要在將要進(jìn)行文件分享的主機(jī)中安裝并配置NFS服務(wù)程序，NFS客戶端一般是應(yīng)用服務(wù)器，比如Web。依賴RPC服務(wù)NFS在文件傳送的過(guò)程中依賴于遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用（RemoteProcedureCall，RPC）協(xié)議，NFS本身是沒(méi)有提供信息傳送的協(xié)議和功能的，但是能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資源分享。啟動(dòng)RPC服務(wù)只要用到NFS的地方都需要啟動(dòng)RPC服務(wù)，不論是NFS的客戶端還是服務(wù)器。啟動(dòng)RPC服務(wù)為NFS提供必要的網(wǎng)絡(luò)通信支持，確保文件共享和訪問(wèn)的順利進(jìn)行。030405NFS簡(jiǎn)介如果請(qǐng)求成功，那么服務(wù)端的RPF服務(wù)將NFS端口信息反饋給客戶端，之后客戶端就可以利用獲得端口信息來(lái)建立與服務(wù)端的NFS連接。NFS連接建立后，客戶端和服務(wù)端通過(guò)TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，RPC服務(wù)負(fù)責(zé)提供必要的網(wǎng)絡(luò)通信支持。客戶端啟動(dòng)RPC服務(wù)（在不同的系統(tǒng)中RPC服務(wù)的實(shí)現(xiàn)可能不一樣），然后向服務(wù)器的RPC服務(wù)請(qǐng)求服務(wù)端的NFS端口。在服務(wù)器端啟動(dòng)RPC服務(wù)，該服務(wù)所綁定的端口號(hào)為111，然后服務(wù)器端啟動(dòng)NFS服務(wù)，并向RPF注冊(cè)端口信息。數(shù)據(jù)傳輸客戶端請(qǐng)求端口連接方式啟動(dòng)RPC服務(wù)NFS工作原理更新軟件包列表我們可以使用apt-get命令來(lái)安裝我們所需要的軟件包，在使用樹(shù)莓派或者Linux做開(kāi)發(fā)的過(guò)程中該命令將會(huì)被經(jīng)常的用到。運(yùn)行sudoapt-getupdate更新軟件包列表，然后使用sudoapt-getinstallnfs-commonnfs-server-y安裝NFS服務(wù)器程序。在安裝結(jié)束之后我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)NFS共享文件夾，也可以使用一個(gè)現(xiàn)有的文件夾。使用下面的命令新建一個(gè)文件夾。適當(dāng)?shù)男薷脑撐募A的訪問(wèn)權(quán)限，在這里使用的權(quán)限為所有用戶都可讀寫(xiě)，但需要注意的是，該文件內(nèi)的其他文件夾可以有不同的權(quán)限。被用作共享的文件夾將會(huì)是NFS服務(wù)中一個(gè)共享的根目錄。接下來(lái)需要在NFS的配置文件中添加一條指令以共享該文件夾。安裝NFS服務(wù)器程序修改文件夾權(quán)限共享文件夾創(chuàng)建共享文件夾安裝NFS服務(wù)器組件

啟動(dòng)RPC服務(wù)首先使用sudoupdate-rc.drpcbindenable和sudoservicerpcbindrestart命令來(lái)啟動(dòng)RPC服務(wù)，并確保其為開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。啟動(dòng)NFS服務(wù)使用sudosystemctlstartnfs-server命令來(lái)啟動(dòng)NFS服務(wù)。這將確保NFS服務(wù)能夠正常運(yùn)行，并處理客戶端的文件共享請(qǐng)求。NFS開(kāi)機(jī)啟動(dòng)設(shè)置使用sudosystemctlenablenfs-server命令將NFS服務(wù)設(shè)置為開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。這確保了系統(tǒng)每次啟動(dòng)時(shí)都自動(dòng)啟動(dòng)NFS服務(wù)。啟動(dòng)NFS服務(wù)感謝您的觀看與聆聽(tīng)第4章

樹(shù)莓派編程環(huán)境Contents01.Python概述02.編寫(xiě)Python程序03.運(yùn)行Python程序01Python概述Python語(yǔ)言Python特點(diǎn)Python簡(jiǎn)潔、易讀、可擴(kuò)展，是面向?qū)ο蟮母呒?jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，支持多種操作系統(tǒng)，有廣泛的應(yīng)用。Python應(yīng)用Python從1991年公開(kāi)發(fā)行版至今，廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)管理任務(wù)處理和Web編程，成為主流開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。Python名字由來(lái)Python得名于英國(guó)電視喜劇《蒙提.派森干的飛行馬戲團(tuán)》，該劇于20世紀(jì)70年代首播。Python發(fā)明Python由GuidovanRossum于1989年發(fā)明，作為ABC語(yǔ)言的繼承，旨在打造一種新的腳本解釋程序。Python語(yǔ)言特點(diǎn)Python基礎(chǔ)特點(diǎn)：Python是交互式、面向?qū)ο蟆⒊鯇W(xué)者的語(yǔ)言，語(yǔ)法清晰，易于學(xué)習(xí)，支持多種編程風(fēng)格。Python語(yǔ)言結(jié)構(gòu)：Python是交互式語(yǔ)言，支持面向?qū)ο缶幊蹋瑢?duì)初級(jí)程序員友好，適用于多種應(yīng)用開(kāi)發(fā)。Python優(yōu)點(diǎn)：Python語(yǔ)法簡(jiǎn)潔清晰，代碼定義規(guī)范，維護(hù)方便，擁有廣泛的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，支持多平臺(tái)操作。Python功能：Python支持互動(dòng)模式、可移植、可擴(kuò)展，提供數(shù)據(jù)庫(kù)接口和GUI編程支持，可嵌入C/C++程序。Python功能多：Python支持功能、結(jié)構(gòu)化編程及OOP，可編譯為字節(jié)碼，擁有高級(jí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類(lèi)型和自動(dòng)垃圾收集機(jī)制。Python排名：Python在多個(gè)領(lǐng)域均占據(jù)領(lǐng)先地位，包括大學(xué)教學(xué)、統(tǒng)計(jì)、人工智能、腳本編寫(xiě)、系統(tǒng)測(cè)試等。02編寫(xiě)Python程序if語(yǔ)句01if語(yǔ)句是Python中的基本流程控制結(jié)構(gòu)，用于根據(jù)條件執(zhí)行不同的代碼塊。當(dāng)指定的條件為真（True）時(shí)，將執(zhí)行if語(yǔ)句塊中的代碼；否則，將跳過(guò)這些代碼。while語(yǔ)句02while語(yǔ)句是Python中的循環(huán)控制結(jié)構(gòu)，用于在條件為真（True）時(shí)重復(fù)執(zhí)行一段代碼。直到條件變?yōu)榧伲‵alse），循環(huán)才會(huì)停止，并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼。try語(yǔ)句03try語(yǔ)句用于處理在程序執(zhí)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的異常情況。通過(guò)捕獲異常，try語(yǔ)句允許程序在發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，而不是直接崩潰，從而增強(qiáng)了程序的健壯性。部分控制語(yǔ)句迭代器和生成器迭代器迭代器是Python中用于遍歷集合元素的工具，它記住了遍歷的位置，并且只能向前遍歷而不能后退。迭代器通過(guò)實(shí)現(xiàn)iter()和next()方法，支持便捷的迭代操作。匿名函數(shù)與遞歸：Python支持匿名函數(shù)，通過(guò)Lambda關(guān)鍵字定義，用于快速創(chuàng)建小型函數(shù)。同時(shí)，Python的函數(shù)支持遞歸調(diào)用、默認(rèn)參數(shù)值以及可變參數(shù)，但不支持函數(shù)重載。算術(shù)與邏輯運(yùn)算符：Python中的表達(dá)式寫(xiě)法與C/C++相似，主要算術(shù)運(yùn)算符包括加法、減法、乘法、除法等，邏輯運(yùn)算符則包括and、or、not等，用于執(zhí)行邏輯判斷與組合。表達(dá)式對(duì)象方法的調(diào)用：調(diào)用對(duì)象方法時(shí)，可以使用點(diǎn)（.）操作符連接實(shí)例名稱(chēng)和方法名稱(chēng)。這等價(jià)于通過(guò)類(lèi)名直接調(diào)用方法，并將實(shí)例作為第一個(gè)參數(shù)傳遞。這種方式實(shí)現(xiàn)了方法與對(duì)象的綁定。對(duì)象方法的定義：對(duì)象的方法是綁定到對(duì)象上的函數(shù)，用于實(shí)現(xiàn)特定的功能。在Python中，定義對(duì)象方法時(shí)需要顯式地定義第一個(gè)參數(shù)，通常命名為self，用于訪問(wèn)對(duì)象的內(nèi)部數(shù)據(jù)。對(duì)象的方法03運(yùn)行Python程序樹(shù)莓派PythonIDE傳輸與運(yùn)行：用戶既可在樹(shù)莓派上直接使用Thonny編寫(xiě)并運(yùn)行Python代碼，也可在本地電腦編寫(xiě)后，將工程文件傳輸至樹(shù)莓派中執(zhí)行，靈活適應(yīng)不同編程需求與場(chǎng)景。樹(shù)莓派PythonIDE：樹(shù)莓派系統(tǒng)內(nèi)置ThonnyPythonIDE，無(wú)需額外安裝，便捷高效，直接支持Python代碼編寫(xiě)與運(yùn)行，為編程愛(ài)好者與學(xué)習(xí)者提供強(qiáng)大支持。Thonny界面概覽01Thonny界面清晰，分為代碼編輯與shell窗口兩大區(qū)域。代碼區(qū)供編寫(xiě)代碼，而shell窗口則負(fù)責(zé)直觀展示運(yùn)行交互與結(jié)果，助力用戶高效編程與學(xué)習(xí)。獨(dú)特的Debug模式02Thonny的debug模式獨(dú)具特色，無(wú)需設(shè)置斷點(diǎn)，用戶可逐行執(zhí)行代碼，并實(shí)時(shí)查看所有對(duì)象或變量的狀態(tài)變化，從而更輕松地實(shí)現(xiàn)程序的調(diào)試與優(yōu)化。靈活的窗口管理03通過(guò)View菜單，用戶可以輕松顯示或隱藏如Files、Outline、Variables等窗口組件，這些組件提供了文件瀏覽、代碼結(jié)構(gòu)查看、變量監(jiān)控等功能。Thonny界面功能作為樹(shù)莓派系統(tǒng)自帶的編輯器，Thonny無(wú)需額外配置Python環(huán)境。若需調(diào)整設(shè)置，如將界面語(yǔ)言設(shè)為簡(jiǎn)體中文，可通過(guò)Tools→Options完成。Thonny配置在Tools→Options菜單中，用戶可訪問(wèn)General、Interpreter、Editor等多個(gè)配置選項(xiàng)，涵蓋常規(guī)設(shè)置、解釋器配置、編輯體驗(yàn)及主題字體選擇等。配置選項(xiàng)解讀Thonny支持通過(guò)GUI界面管理Python軟件包，簡(jiǎn)化了包安裝流程。用戶可輕松搜索并安裝所需軟件包，無(wú)需手動(dòng)操作PIP工具，提升了編程效率與體驗(yàn)。擴(kuò)展與包管理Thonny配置與擴(kuò)展編寫(xiě)Python程序在Thonny中編寫(xiě)Python程序的過(guò)程是直觀的。用戶可在代碼編輯區(qū)輸入代碼，利用Thonny的語(yǔ)法高亮、代碼補(bǔ)全等功能，提升編寫(xiě)效率與準(zhǔn)確性。運(yùn)行與調(diào)試編寫(xiě)完成后，用戶可通過(guò)Thonny的“運(yùn)行”按鈕執(zhí)行代碼，并在Shell窗口中查看輸出。利用Thonny的Debug模式，用戶可以逐行執(zhí)行代碼，便于排查錯(cuò)誤。管理與擴(kuò)展通過(guò)Thonny的“管理包”功能，用戶可以方便地搜索、安裝和更新Python軟件包，從而擴(kuò)展Thonny的功能，滿足更復(fù)雜的編程需求。Thonny開(kāi)發(fā)Python程序感謝您的觀看與聆聽(tīng)第5章

WinSCP使用教程Contents01.引言02.WinSCP安裝步驟04.樹(shù)莓派內(nèi)導(dǎo)出文件03.導(dǎo)入文件到樹(shù)莓派01引言0102WinSCP下載從WinSCP官網(wǎng)/eng/download.php）下載最新版的WinSCP安裝包