树莓派用户指南(第4版)

树莓派（RaspberryPi）是一款基于Linux系统的卡片式计算机，它外形小巧，相当于一张信用卡的大小。研发树莓派的初衷是希望通过低价硬件和自由软件来推动学校的基础计算机学科教育，但很快树莓派就得到了众多计算机发烧友和硬件爱好者的青睐。他们用它学习编程，并创造出各种各样新奇的、风靡一时的软硬件应用。
本书由树莓派的创始人编写，是经典的树莓派用户指南。这是本书全新升级之后的第4版。本书共5篇，第1篇（第1~7章）介绍树莓派的基础知识（树莓派的各个版本及其相关背景）、树莓派入门、Linux系统管理、故障排查、网络配置、树莓派软件配置工具和树莓派高级配置；第2篇（第8章和第9章）介绍如何将树莓派作为家庭影院计算机、如何将树莓派应用于生产环境；第3篇（第10~12章）介绍Scratch编程、Python编程和树莓派版Minecraft；第4篇（第13~16章）介绍硬件破解、GPIO端口、树莓派的摄像头模块和扩展电路板；第5篇（附录A~附录C）介绍Python程序代码、树莓派的摄像头知识快速参考和HDMI显示模式。
本书可作为程序员、计算机软硬件爱好者以及对树莓派感兴趣的读者的参考读物，也可作为树莓派相关实践课程的基础教程。

第1篇树莓派基础
第1章初识树莓派2
1.1主板2
1.2ModelA和ModelB5
1.3ModelA+和ModelB+6
1.4树莓派27
1.5树莓派38
1.6树莓派Zero9
1.7背景资料10
1.7.1ARM与x8610
1.7.2Windows与Linux11
第2章树莓派入门13
2.1连接显示器13
2.1.1复合视频13
2.1.2HDMI视频14
2.1.3DSI视频15
2.2连接音频设备16
2.3连接键盘和鼠标16
2.4在SD卡上安装NOOBS19
2.5连接外部存储设备20
2.6网络连接21
2.6.1有线网络21
2.6.2无线网络22
2.7连接电源24
2.8安装操作系统24
2.8.1使用NOOBS安装25
2.8.2手动安装27
2.9连接蓝牙设备30
第3章Linux系统管理32
3.1Linux系统简介32
3.2Linux基础34
3.3Raspbian简介35
3.3.1谈谈Raspbian的前身Debian40
3.3.2Raspbian的替代方案40
3.4使用外部存储设备41
3.5创建一个新的账号42
3.5.1文件系统布局43
3.5.2逻辑布局43
3.5.3物理布局45
3.6安装和卸载软件45
3.6.1以图形方式管理软件46
3.6.2以命令行方式管理软件47
3.6.3查找你要的软件47
3.6.4安装软件48
3.6.5卸载软件49
3.6.6升级软件50
3.7安全关闭树莓派50
第4章故障排查52
4.1键盘与鼠标的诊断52
4.2供电诊断53
4.3显示诊断55
4.4启动诊断55
4.5网络诊断56
第5章网络配置59
5.1有线网络59
5.1.1通过GUI连接到有线网络59
5.1.2通过终端连接到有线网络60
5.1.3测试连接62
5.2无线网络63
5.2.1通过GUI连接到无线网络63
5.2.2通过终端连接到无线网络65
第6章树莓派软件配置工具70
6.1运行raspi-config70
6.2System选项卡71
6.2.1文件系统（Filesystem）71
6.2.2密码（Password）72
6.2.3主机名（Hostname）73
6.2.4启动（Boot）73
6.2.5自动登录（AutoLogin）73
6.2.6启动时的网络（NetworkatBoot）74
6.2.7扫描（Overscan）74
6.2.8Rastrack74
6.3Interfaces选项卡75
6.3.1摄像头（Camera）76
6.3.2SSH76
6.3.3串行外围接口（SPI）76
6.3.4内部集成电路（I2C）76
6.3.5串行连接（Serial）76
6.3.6单总线接口（1-Wire）77
6.4Performance选项卡77
6.4.1超频（Overclock）77
6.4.2GPU内存79
6.5Localisation选项卡79
6.5.1Locale80
6.5.2时区（Timezone）81
6.5.3键盘（Keyboard）81
第7章树莓派高级配置83
7.1使用NOOBS编辑配置文件83
7.2配置硬件：config.txt85
7.2.1显示设置86
7.2.2启动设置89
7.2.3树莓派超频90
7.3关闭L2缓存93
7.4内存划分94
7.5配置软件：cmdline.txt95
第2篇构建媒体中心或用于生产环境
第8章将树莓派作为家庭影院计算机100
8.1音乐播放控制台100
8.2专用HTPC与OSMC102
8.2.1流网络媒体104
8.2.2本地网络上的流媒体106
8.2.3配置OSMC107
第9章将树莓派用于生产环境109
9.1使用云端的应用109
9.2使用LibreOffice111
9.3使用Gimp图像编辑器113
第3篇树莓派编程
第10章Scratch编程116
10.1Scratch简介116
10.2例1：HelloWorld117
10.3例2：动画与声音120
10.4例3：一个简单的游戏122
10.5Scratch硬件接口编程128
10.6延伸阅读130
第11章Python编程131
11.1Python简介131
11.2例1：HelloWorld132
11.3例2：注释、输入、变量和循环137
11.4例3：用pygame开发游戏141
11.5例4：Python与网络148
11.6延伸阅读153
第12章树莓派版Minecraft155
12.1树莓派版Minecraft简介155
12.2安装Minecraft156
12.3运行Minecraft156
12.4探索158
12.5破解Minecraft159
第4篇硬件破解
第13章学习硬件破解166
13.1电子元件166
13.2解读电阻颜色编码168
13.3采购组件169
13.3.1线上零售商170
13.3.2线下零售商170
13.3.3业余爱好者171
13.4在面包板上更进一步172
13.5焊接简介174
第14章GPIO端口179
14.1识别树莓派版本179
14.2GPIO引脚图181
14.3GPIO特性182
14.3.1UART串行总线182
14.3.2I2C总线182
14.3.3SPI总线183
14.4通过Python使用GPIO端口183
14.4.1GPIO输出——LED184
14.4.2GPIO输入——按键输入187
14.5焊接树莓派Zero的GPIO插头191
第15章树莓派的摄像头模块194
15.1为何使用摄像头模块194
15.2选择摄像头模块195
15.3安装摄像头模块195
15.4启用摄像头模式198
15.5拍摄照片200
15.6录制视频202
15.7命令行定时拍照203
第16章扩展电路板205
16.1树莓派官方盒子206
16.2树莓派7英寸触摸显示屏208
16.3SenseHAT211
16.3.1安装212
16.3.2SenseHAT编程214
第5篇附录
附录APython程序代码220
附录B树莓派的摄像头知识快速参考225
附录CHDMI显示模式234