树莓派开始，玩转Linux2：开始使用树莓派

红太狼 2023-01-16 14:30 229阅读 0赞

## 树莓派开始，玩转Linux2：开始使用树莓派 ##

树莓派是一款信用卡大小的超小型电脑。它的长度为8.56cm，宽度为5.6cm，厚度只有2.1cm。树莓派把整个系统集成在一块电路板上的解决方案，被称为SoC（System on Chip）。SoC在手机等小型化设备中很常见，功耗也比较低。树莓派使用SoC的解决方案，正适合其超小型电脑的应用场景。

**1.解剖树莓派：**

树莓派是一台功能完整的电脑。现代电脑都采用了冯·诺依曼体系。冯·诺依曼在1945年发表了一份报告，把计算机分为五大组件，如  
图4-1所示，树莓派也不例外。这五大组件分别如下。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

> 1.控制器  
> 计算机的指挥部，管理计算机其他部分的工作，决定执行指令的顺序，控制不同部件之间的数据交流。  
> 2.运算器  
> 顾名思义，这是计算机中进行运算的部件。除加、减、乘、除等算术运算外，还能进行与、或、非等逻辑运算。运算器与控制器一起构成了中央处理器（CPU，Central Processing Unit）。  
> 3.存储器  
> 存储信息的部件。冯·诺依曼根据自己在曼哈顿工程中的经验，提出了存储器不但要记录数据，还要记录所要执行的程序。  
> 4.输入设备  
> 向计算机输入信息的设备，如键盘、鼠标、摄像头等。  
> 5.输出设备  
> 计算机向外输出信息的设备，如显示屏、打印机、音响等。

CPU中除了运算器、控制器和缓存，还有一块用于图形运算的GPU。内存位于树莓派的反面，提供了1GB的存储器空间，如图4-3所示。树莓派上并没有直接的输入输出设备，但预留了多种多样的接口。你可以通过这些接口来连接输入输出设备，例如用USB口连接键盘、鼠标，用HDMI口连接显示器。加上输入输出设备之后，树莓派就补齐了冯·诺依曼体系的五大组件。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
还需要一个电压为5V的电源。这个电源通过Micro B USB的输出端和树莓派连接。树莓派官方售卖的电源插座可以直接插到家用的220V电压插座上，另一端的Micro B USB就可以插入树莓派。你也可以买一根USB转Micro B USB的连接线，把USB一端插入PC或其他提供电源的USB端口。一旦接上电，树莓派的电源指示灯就会亮起，系统自动启动。

此外，你还需要一张Micro SD卡来作为计算机的外部存储器。这张SD卡插入树莓派的卡槽中，就可以接入系统。冯·诺依曼并未区分内部存储器和外部存储器。但现代的计算机，内存和外存承担了不同的功能。一般家用PC除了内存，也会有磁盘或者固态硬盘这样的外部存储器。通常来说，内存容量较小，读写速度快，因此只用于存储与当前运行程序相关的信息。一旦断电，内存中的数据就会丢失。外存容量较大，外存选取的都是可以长期保存数据的介质，从而在断电期间也能保存数据。因此，需要长期保存的数据，如树莓派的操作系统，就需要保存在这张SD卡上。当树莓派开机时，会加载SD卡中保存的操作系统程序。用户产生的文件，也保存在这张SD卡上。如果你的树莓派硬件出  
现故障，只需把这张Micro SD卡插入其他树莓派中继续使用即可，而不用担心任何的数据丢失。

> 除了上面的核心组件外，树莓派还包括了其他接口。  
> ·　40 PIN Extended GPIO：广义编程接口，常用于硬件控制。  
> ·　10/100 LAN Port：用于有线连接的以太网口。  
> ·　CSI Camera Port：摄像头接口。  
> ·　3.5mm 4-Pole Composite Video and Audio Output Jack：视频音频  
> 输出口。这个接口常用于音频输出。  
> ·　DSI Display Port：另一种显示接口。这个接口不常见。  
> 在树莓派3 Model B中，还自带了Wi-Fi和蓝牙模块，可以方便地进  
> 行无线连接。在老版本的树莓派中，只能通过USB外接相关适配器，以  
> 实现无线连接。

**2.操作系统的安装和使用：**

树莓派上最基础的软件就是操作系统。我们说过，树莓派的操作系统保存在它的外部存储器，也就是Micro SD卡上。由于树莓派一开机就需要找到操作系统，所以Micro SD卡上的操作系统程序必须提前写入。  
树莓派官方推荐使用8GB的SD卡，Raspbian操作系统本身占据的空间不到5GB，剩下的空间就可以由用户使用。不过，为了让空间足够充裕，建议使用更大空间的Micro SD卡。  
我们需要一台可以读写Micro SD卡的电脑来烧录。很多笔记本电脑都自带SD卡插口。需要注意的是，这些SD卡插槽会比Micro SD卡尺寸大，所以需要一个Micro SD卡转SD卡的卡套，才能插入插槽。即使没有SD插槽和转换卡套，一个USB接口的Micro SD卡读卡器也可以很便宜  
地买到。  
本文的操作系统是树莓派官方推出的Raspbian。正如名字暗示的，Raspbian继承自Debian操作系统。Debian是Linux的一个发行版本。当你熟悉了Raspbian，就有了使用Linux系统的经验。官网提供了Raspbian的镜像文件，你可以到官网下载。由于Raspbian不时会更新版本，所以下载文件的名字也会有差异。本书后面把该镜像文件统称为raspbian.image。我们需要把这个镜像文件烧录到SD卡上。下面分别列出了多种烧录方式。

1.Windows电脑烧录  
Windows系统有现成的图形化软件来完成上述镜像烧录工作，比如  
树莓派官网推荐的Win32 Disk Imager，如图4-4所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**3.图形化界面：**

开机完成后，就可以进入Raspbian的图形化桌面了。图形化桌面提供的主要功能都在上方的导航栏中，如图4-5所示。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

> 1.导航栏左上角  
> 导航栏左上角的菜单（Menu）包含了很多应用软件，分为下面几类。  
> ·　Programming：编程工具，如动态编程语言Python，用于数学运算的Mathematica，以及用于编程教育的Scratch等。  
> ·　Office：办公软件，即开源的LibreOffice套装。  
> ·　Internet：互联网软件，如电子邮件客户端和浏览器。  
> ·　Games：游戏。这里有点失望，除了Minecraft，就是用于游戏编程的Python Games。  
> ·　Accessories：工具软件，如文件管理器File Manager、终端Terminal、文本编辑器等。  
> ·　Sound & Videos：VLC播放器。  
> 菜单末端还有两个选项。  
> ·　Preferences：系统配置，可以在里面设置时间、语言、显示等选  
> 项。  
> ·　Shutdown：用于关机或重启。  
> 紧邻着菜单的是来自菜单的五个常用软件，依次是浏览器：用于上网；文件管理器：用于浏览和操作文件；终端：以命令行的方式控制操作系统，本书后面将常用到终端；进行科学运算的Mathematica和Wolfgram。  
> 2.导航栏右侧  
> 导航栏右侧通常有树莓派运行状态的几个信息。  
> ·　蓝牙。  
> ·　Wi-Fi。  
> ·　声音控制。  
> ·　CPU使用监控。  
> ·　时间。  
> ·　可插拔设备，如USB存储器。  
> 你可以点击相应的图标进入设置页面。比如点击Wi-Fi图标，可以选择要连接的无线网络，并输入Wi-Fi密码。  
> 导航栏之外的空间，就是桌面。桌面上有一个回收箱（Wastebasket）。此外，你可以把一些文件放在桌面上。如果你打开某个有图形化界面的软件，它的桌面也会显示在桌面上方。接下来，我们  
> 来接触两款有图形化界面的软件。

**4.Scratch软件：**

用于幼儿教育；不适合我玩。。。。。。

**5.KTurtle软件：**

小小的图形化软件开发，不适合我玩。。。。。。。

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