익스플로링 라즈베리 파이(위키북스 임베디드 & 모바일 시리즈 36)

★ 이 책에서 다루는 내용 ★



◎ 기본적인 애플리케이션을 구축하는 데 필요한 리눅스 및 프로그래밍 기술

◎ 전자회로를 제작하는 데 필요한 부품 선택

◎ 각종 모듈의 인터페이스, 제어, 통신의 이해

◎ 비디오, 오디오, 실시간 상호작용 등의 고급 애플리케이션 구현

[1부] 라즈베리 파이 기초



▣ 01장: 라즈베리 파이 하드웨어

플랫폼 소개

___RPi는 누구를 위한 것인가

___RPi에 적합한 분야

___RPi에 부적합한 분야

RPi 문서

RPi 하드웨어

___라즈베리 파이 버전

___라즈베리 파이 하드웨어

라즈베리 파이 액세서리

___주요 액세서리

___권장 액세서리

___선택적인 액세서리

HAT

RPi를 망가뜨리는 방법

요약

지원



▣ 02장: 라즈베리 파이 소프트웨어

라즈베리 파이에 리눅스 올리기

___RPi를 위한 리눅스 배포판

___RPi를 위한 SD 카드 이미지 생성하기

네트워크에 연결

___이더넷

___이더넷 크로스오버 케이블

RPi와 통신하기

___USB-to-TTL 3.3V 케이블을 사용한 직렬 연결

___보안 셸(SSH)을 통한 연결

___SSH 상에서 PuTTY/psftp를 사용해 파일 전송

라즈베리 파이 제어하기

___기본적인 리눅스 명령

___파일 편집 기초

___현재 시각

___패키지 관리

라즈베리 파이 설정

___라즈베리 파이 구성 도구

___RPi 소프트웨어 갱신하기

___비디오 출력

온보드 LED 다루기

종료와 재시작

요약



▣ 03장: 임베디드 리눅스 시스템

임베디드 리눅스 개요

___임베디드 리눅스의 장단점

___리눅스는 오픈소스고 공짜인가?

___라즈베리 파이 부팅

리눅스 시스템 관리

___슈퍼유저

___시스템 관리

___리눅스 명령

___리눅스 프로세스

___그 외의 리눅스 관련 주제

Git을 사용해 버전 컨트롤하기

___실습 위주의 소개

___Git 브랜칭

___일반적인 Git 명령

데스크톱 가상화

이 책의 코드

요약

더 읽을거리

참고 문헌



▣ 04장: 전자회로 인터페이스하기

회로 분석하기

___디지털 멀티미터

___오실로스코프

회로의 기본 원리

___전압, 전류, 저항, 옴의 법칙

___전압 분배

___전류 분배

___브레드보드에 RPi 회로 구현하기

___디지털 멀티미터(DMM)와 브레드보드

___회로 예제: 전압 레귤레이터

이산 소자

___다이오드

___발광 다이오드(LED)

___평활 커패시터와 디커플링 커패시터

___트랜지스터

___포토커플러?광분리기

___스위치와 버튼

논리 게이트

아날로그를 디지털로 변환

___표본추출률

___양자화

___연산 증폭기

결론

요약

더 읽을거리



▣ 05장: 라즈베리 파이 프로그래밍

도입

___RPi에서의 언어별 성능

___RPi CPU 주파수 설정

___첫 번째 물리적 컴퓨팅 회로

스크립팅 언어

___스크립팅 언어 고르기

___배시

___루아

___펄

___파이썬

동적 컴파일 언어

___RPi에서의 자바스크립트와 Node.js

___RPi에서의 자바

RPi에서의 C와 C++

___C 및 C++ 언어 개요

___C로 LED 제어하기

___C++

객체 지향 프로그래밍 개요

___클래스와 객체

___C++로 객체지향 LED 제어

리눅스 OS에 인터페이스하기

___Glibc와 Syscall

파이썬 성능 끌어올리기

___싸이썬

___C/C++로 파이썬 확장하기

요약

더 읽을거리

참고 문헌



[2부] 인터페이스, 제어, 통신



▣ 06장: 라즈베리 파이 입출력 활용

도입

GPIO(범용 입출력)

___GPIO 디지털 출력

GPIO 디지털 입력

___내부 풀업/풀다운 저항

___전원이 공급되는 DC 회로와 인터페이스하기

sysfs와 C++를 통한 GPIO 제어

___C++ 프로그래밍 고급

___개선된 GPIO 클래스

메모리 기반 GPIO 제어

___Devmem2를 사용해 GPIO 제어하기

___C와 /dev/mem을 사용한 GPIO 제어

___내부 저항 설정 변경하기

WiringPi

___wiringPi 설치

___gpio 명령

___wiringPi 프로그래밍

___wiringPi를 사용해 LED 켜고 끄기

___버튼을 누르면 LED로 반응하기

___단선 센서와 통신하기

___PWM과 범용 클럭

GPIO와 권한

___udev 규칙 작성하기

___권한과 wiringPi

요약



▣ 07장: 크로스 컴파일과 이클립스 IDE

크로스 컴파일 툴체인 셋업하기

___라즈비안을 위한 Linaro 툴체인

___데비안 크로스 툴체인

이클립스를 사용해 크로스 컴파일하기

___데스크톱 리눅스에 이클립스 설치하기

___크로스 컴파일을 위해 이클립스 설정하기

___Remote System Explorer

___이클립스에 깃허브 통합하기

___원격 디버깅

___문서 자동 생성(Doxygen)

리눅스 빌드하기

___커널 소스 내려받기

___리눅스 커널 빌드하기

___리눅스 커널 디플로이하기

___리눅스 배포판을 빌드하기(고급)

요약

더 읽을거리



▣ 08장: 라즈베리 파이의 다양한 버스

버스 통신 개요

I2C

___I2C 하드웨어

___I2C 테스트 회로

___리눅스 I2C-Tools 사용하기

___C언어에서의 I2C 통신

___I2C 장치를 C++ 클래스로 감싸기

SPI

___SPI 하드웨어

___RPi에서의 SPI

___첫 번째 SPI 애플리케이션(74HC595)

___C/C++에서의 양방향 SPI 통신

___RPi에서 여러 개의 SPI 슬레이브 사용하기

UART

___RPi의 UART

___C언어 UART 예제

___RPi LED 직렬 서버

___UART 응용 - GPS

논리 레벨 변환

요약

더 읽을거리



▣ 09장: 라즈베리 파이의 입출력 인터페이스 개선하기

도입

아날로그-디지털 변환기

___SPI 아날로그 디지털 컨버터(ADC)

___ADC 애플리케이션: 아날로그 광도계

___SPI ADC 성능 테스트

___BCM2835를 위한 C 라이브러리(고급)

디지털-아날로그 변환기

___I2C 디지털-아날로그 변환기

___SPI 디지털-아날로그 변환기

PWM 출력을 RPi에 추가하기

RPi GPIO 확장하기

___MCP23017과 I2C 버스

___MCP23S17과 SPI 버스

___MCP23x17 장치를 위한 C++ 클래스

RPi에 UART 추가하기

요약



▣ 10장: 물리적 환경에 인터페이스하기

액추에이터 연결하기

___DC 모터

___스테핑 모터

___릴레이

아날로그 센서에 인터페이스하기

___선형 아날로그 센서

___비선형 아날로그 센서

___아날로그 센서 신호 조절

___아날로그 가속도계에 인터페이스하기

로컬 디스플레이에 인터페이스하기

___MAX7219 디스플레이 모듈

___문자 LCD 모듈

___OLED 도트 매트릭스 디스플레이

C/C++ 라이브러리 빌드하기

___메이크파일

___CMake

요약



▣ 11장: 아두이노를 사용한 실시간 인터페이스

아두이노

___아두이노 직렬 슬레이브

___UART 에코 테스트 예제

___UART를 통해 명령으로 아두이노 제어하기

아두이노 I2C 슬레이브

___I2C 테스트 회로

___I2C 레지스터 에코 예제

___I2C 온도 센서 예제

___I2C 온도 센서와 경고 LED

___C/C++를 사용한 아두이노 슬레이브 통신

___I2C 초음파 센서 애플리케이션

아두이노 SPI 슬레이브

RPi 명령행에서 아두이노 프로그래밍

요약



[3부] 고급 인터페이스 및 상호작용



▣ 12장: 사물 인터넷 (IoT)

사물 인터넷 개요

IoT 센서로서의 RPi

센서 웹 서버로서의 RPi

___엔진엑스(Nginx)

___GNU Cgicc 애플리케이션(고급)

C/C++ 웹 클라이언트

___네트워크 통신 기초

___C/C++ 웹 클라이언트

___OpenSSL을 사용한 보안 통신

"사물(Thing)"로서의 RPi

___씽스피크(ThingSpeak)

___리눅스 cron 스케줄러

___RPi에서 이메일 보내기

___IFTTT

대규모 IoT 프레임워크

___MQ Telemetry Transport(MQTT)

___IBM 블루믹스 IoT

___IBM IoT MQTT Node.js 게시 예제

___IBM IoT MQTT C++ 게시 예제

___IBM Quickstart를 사용한 데이터 시각화

C 클라이언트/서버

IoT 디바이스 관리

___RPi 원격 모니터링

___RPi 워치독 타이머

___정적 IP 주소

PoE

요약



▣ 13장: 무선 통신 및 제어

무선 통신 개요

블루투스 통신

___블루투스 어댑터 설치

___블루투스 안드로이드 앱 개발

Wi-Fi 통신

___Wi-Fi 어댑터 설치

___NodeMCU Wi-Fi 슬레이브 프로세서

지그비 통신

___XBee 장치 소개

___XBee 구성

___XBee AT 모드 예제

___XBee API 모드 예제

근거리 무선 통신(NFC)

요약



▣ 14장: 라즈베리 파이 GUI 개발

풍부한 UI의 RPi 아키텍처

___범용 컴퓨터로서의 RPi

___LCD 터치스크린 사용하기

___가상 네트워크 컴퓨팅(VNC)

___팻 클라이언트 애플리케이션

GUI 애플리케이션 개발

___GTK+ 소개

___Qt 소개

Qt 기초

___Qt 개요

___Qt 개발 도구

___첫 Qt Creator 예제

___Qt 날씨 GUI 애플리케이션

원격 UI 애플리케이션 개발

___팻 클라이언트 Qt GUI 애플리케이션

___멀티스레드 서버 애플리케이션

___멀티스레드 날씨 서버

요약

더 읽을거리



▣ 15장: 이미지, 비디오, 오디오

이미지와 비디오 캡처하기

___RPi 카메라

___USB 웹캠

___Video4Linux2(V4L2)

비디오 스트리밍

이미지 프로세싱과 컴퓨터 비전

___OpenCV를 이용한 이미지 프로세싱

___OpenCV를 이용한 컴퓨터 비전

___Boost

라즈베리 파이 오디오

___핵심적인 오디오 소프트웨어 도구

___RPi를 위한 오디오 장치

___TTS(텍스트 음성 변환)

요약

더 읽을거리



▣ 16장: 커널 프로그래밍

개요

___커널 모듈을 작성하는 이유

___로드 가능 커널 모듈(LKM) 기초

첫 번째 LKM 예제

___LKM Makefile

___리눅스 데스크톱 머신에서 LKM 빌드하기

___RPi에서 LKM 빌드하기

___첫 번째 LKM 예제 테스트

임베디드 LKM 예제

___인터럽트 서비스 루틴(ISR)

___성능

개선된 버튼 GPIO 드라이버 LKM

___kobject 인터페이스

개선된 LED GPIO 드라이버 LKM

___커널 스레드

결론

요약

데릭 몰로이 저자 데릭 몰로이(Derek Molloy) 박사는 아일랜드 더블린 시립대학교의 엔지니어링 및 컴퓨팅 학부 전자 공학과 수석 강사다. 그는 학부와 대학원에서 임베디드 시스템, 디지털/아날로그 전자 장치 및 사물 인터넷을 사용하는 객체 지향 프로그래밍을 가르친다. 그의 주 연구 분야는 컴퓨터 및 머신 비전, 3D 그래픽/시각화 및 이러닝이다.



데릭은 수백만 명의 사람들에게 임베디드 리눅스와 디지털 전자 장치를 소개하는 유명한 유튜브 영상 시리즈를 제작한다. 2013년에 개설한 개인 웹/블로그 사이트는 유튜브 동영상과 참고 자료, 소스 코드, 사용자 토론을 제공해 매일 수천 명이 방문한다.



데릭은 교수 및 학습과 관련한 여러 가지 상을 받기도 했으며, 그의 개인 웹 사이트인 www.derekmolloy.ie에서 그의 저작 및 기타 출판물에 대해 더 자세히 알 수 있다.