Raspberry Pi® a fondo para desarrolladores. Derek Molloy

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СКАЧАТЬ él se analizan sus puntos fuertes y se abordan varias de sus debilidades. Asimismo, he aprovechado la oportunidad de ampliar el material para tratar temas como el desarrollo para el núcleo (kernel) de Linux, el Arduino como procesador de servicios, nodos sensores WiFi, comunicación XBee, mensajería MQTT, dispositivos IoT, el concepto "plataforma como servicio" (Platform as a Service, PaaS por sus siglas en inglés) y mucho más. Si tiene una copia de Exploring BeagleBone, debería visitar el sitio web del libro (www.exploringrpi.com) a fin de comparar el contenido de ambos antes de decidir cuál comprar.

      Al escribir este libro me propuse cumplir los objetivos siguientes:

      ❏Explicar el funcionamiento de Linux en sistemas empotrados y su interacción con los circuitos electrónicos, y guiar para ello al lector por los distintos aspectos y desafíos que presenta la popular plataforma RPi.

      ❏Proporcionar información detallada y formación en profundidad acerca de Linux, electrónica y programación. Todo ello resulta necesario para dominar una variedad amplia y exhaustiva de temas en este ámbito.

      ❏Crear una colección práctica de ejemplos tipo "¡Hola, mundo!", tanto en hardware como en software, de todos los temas tratados en el libro, por ejemplo: interfaces a bajo nivel, entrada/salida de propósito general (General Purpose Input/Output, GPIO), buses, conversores analógico-digital (Analog-to-Digital Converter, ADC) conectados a bus, así como transmisores/receptores asíncronos universales (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART). Igualmente, se analizan librerías para programación de alto nivel como OpenCV y el Framework Qt. Por último, en el libro se cubren también temas más avanzados como la manipulación de registros a bajo nivel y el desarrollo de módulos cargables del núcleo (Loadable Kernel Module, LKM) de Linux.

      ❏Mejorar y ampliar las capacidades de interfaz que ofrece la plataforma RPi mediante el desarrollo de frameworks para conectarla a circuitos, por ejemplo ADC basados en SPI, a procesadores de servicio, como Arduino y NodeMCU, y a plataformas y servicios IoT basados en la nube.

      ❏Asegurar que todos y cada uno de los circuitos y fragmentos de código fuente tengan un amplio alcance pedagógico y que estén diseñados específicamente para funcionar en el Raspberry Pi. Todos y cada uno de los circuitos y ejemplos de código fuente de este libro se compiló y probó en la plataforma RPi; la mayoría, en múltiples versiones de la placa.

      ❏Utilizar ejemplos "¡Hola, mundo!" para construir una librería de código que el lector pueda emplear y adaptar después a sus propios proyectos con Raspberry Pi.

      ❏Publicar todo el código fuente en GitHub de forma que resulte fácil de utilizar.

      ❏Apoyar este libro con un sólido contenido digital, como los vídeos en el canal DerekMolloyDCU de YouTube y el sitio web, www.exploringrpi.com, desarrollado específicamente para este libro.

      ❏Asegurar que, al finalizar el libro, el lector contará con todo lo necesario para imaginar, crear y construir proyectos avanzados para el Raspberry Pi.

Estructura del libro

      No cabe duda de que algunos de los temas tratados en este libro son muy complejos. Después de todo, los Raspberry Pi son dispositivos complejos. Sin embargo, este libro contiene todo lo necesario para dominar dichos temas y lo presenta dividido en tres partes principales:

      ❏Parte I: Aspectos básicos de Raspberry Pi

      ❏Parte II: Interfaz, control y comunicaciones

      ❏Parte III: Comunicación e interacción avanzadas

      La primera parte del libro presenta el hardware y el software de las plataformas RPi en los capítulos 1 y 2 y, luego, proporciona tres capítulos introductorios:

      ❏Capítulo 3, “Exploración de sistemas Linux empotrados”

      ❏Capítulo 4, “Interfaz con los componentes electrónicos”

      ❏Capítulo 5, “Programación con Raspberry Pi”

      Los lectores expertos en Linux, electrónica o software pueden obviar estas introducciones sin mayores problemas. Sin embargo, para todo el resto, se incluye un conjunto de materiales conciso pero detallado para asegurar que adquieren todos los conocimientos necesarios para trabajar con el Raspberry Pi de manera segura y eficaz. El resto hacen a menudo referencia a estos capítulos introductorios.

      La segunda parte del libro, del capítulo 6 al 11, proporciona información detallada sobre las interfaces GPIO de Raspberry Pi, los buses (I2C, SPI), dispositivos UART y periféricos USB. Aprenderemos a configurar un entorno de compilación cruzada para abordar el desarrollo de aplicaciones de software a gran escala para el Raspberry Pi. La parte II describe también cómo combinar el hardware y el software para dotar al Raspberry Pi de la capacidad de interaccionar de forma eficaz con su entorno físico. Además, el capítulo 11 “Interfaz en tiempo real utilizando Arduino”, nos muestra cómo utilizar el Arduino como procesador esclavo con el Raspberry Pi. Esto sirve para superar algunas de las limitaciones de tiempo real que surgen al trabajar con Linux empotrado.

      La tercera y última parte del libro, de los capítulos 12 al 16, describen cómo utilizar el Raspberry Pi para aplicaciones avanzadas de interfaz y comunicación, por ejemplo con dispositivos IoT, control y comunicaciones inalámbricas, interfaces gráficas de usuario enriquecidas, imágenes, audio y vídeo, así como la programación del núcleo de Linux. Por el camino nos encontraremos con múltiples tecnologías, como TCP/IP, ThingSpeak, IBM Bluemix, MQTT, Cgicc, alimentación por Ethernet (Power over Ethernet, PoE), WiFi, NodeMCUs, Bluetooth, NFC/RFID, ZigBee, XBee, cron, Nginx, PHP, correo electrónico, IFTTT, GPS, VNC, GTK+, Qt, XML, JSON, multihilo, programación cliente/servidor, V4L2, streaming de vídeo, OpenCV, Boost, audio USB, Bluetooth A2DP, lectura automatizada, LKM y kthreads.

Convenciones utilizadas en este libro

      Este libro esta lleno de ejemplos de código fuente, así como de fragmentos completos que el lector podrá usar para construir sus propias aplicaciones. El código fuente y los comandos aparecen así en el libro:

      This is what source code looks like.

      Cuando se presenta el trabajo desarrollado en un terminal de Linux, suele ser necesario mostrar tanto la entrada como la salida en un solo ejemplo. La tipografía en negrita sirve para distinguir la entrada del usuario de la salida resultante. Por ejemplo:

      pi@erpi ~ $ ping www.raspberrypi.org

      PING lb.raspberrypi.org (93.93.128.211) 56(84) bytes of data.

      64 bytes from 93.93.128.211: icmp_seq=1 ttl=53 time=23.1 ms

      64 bytes from 93.93.128.211: icmp_seq=2 ttl=53 time=22.6 ms

      ...

      El símbolo del sistema (prompt) $ indica que un usuario estándar de Linux ejecuta un comando, mientras que el símbolo del sistema # indica que quien ejecuta el comando tiene privilegios de superusuario. Una elipsis, simbolizada por (...), aparece siempre que ni el código fuente ni la salida eliminadas resulten imprescindibles para comprender una materia concreta. Editar de este modo la salida nos permite centrarnos sólo en la información más útil. Asimismo, un símbolo en forma de punta de flecha en una línea nos indica que el comando ocupa varias líneas en el libro, pero que debemos introducirlo en una sola línea. Por ejemplo:

      pi@erpi /tmp $ echo "este es un comando largo que ocupa dos líneas en el →

       libro pero que debe ser escrito en una sola línea СКАЧАТЬ