Я не особо большой знаток Linux (почти новичок), поэтому буду очень рад конструктивной критике в комментариях.
Все, кто хотел, давно купили себе Raspberry Pi 3, а я ждал непонятно чего 🙂 Однако недавно этот компьютер попал ко мне в руки, поэтому хочу поделится впечатлениями и полезными (для кого-то) советами по его настройке.
Аппаратная часть
Компьютер заказывался на AliExpress сразу с корпусом и блоком питания (Model B, 1 ГБ ОЗУ). Карта памяти, microSD SanDisk 16 GB class 10, уже валялась дома. С учётом её цены весь «системный блок» стоил примерно 3000 р.
В качестве экрана был подключён обычный телевизор Full HD (кабель HDMI в кладовке случайно завалялся). Из периферии изначально подключил только клавиатуру и мышь, подсоединив их к USB-портам.
Raspberry в определённых случаях ощутимо греется (показывая при этом иконку-градусник в правом верхнем углу экрана), поэтому в корпусе почти сразу были просверлены дополнительные вентиляционные отверстия. Эффективность комплектных радиаторов так себе, нужно искать что-то посерьёзнее, если собираетесь нагружать компьютер на 100%.
Операционная система
Выбор ОС для Raspberry Pi 3 - вопрос деликатный. Если кто-то не в курсе, то здесь ARM-процессор. Т. е. обычный дистрибутив Linux на устройство не встанет, нужна специально подготовленная сборка.
Собственно, из-за относительно специфичного железа в дальнейшем будет много других сложностей с программами и т. п.
Существует несколько официальных и неофициальных сборок Linux для этого мини-компьютера. Какую из них использовать - зависит от поставленной задачи. В моём случае Raspberry Pi 3 будет использоваться, как обычный домашний компьютер для работы и развлечений (звучит несколько амбициозно). Попробовав несколько ОС, я остановился на основном официальном дистрибутиве, Raspbian Stretch 9.1 (новейшем на тот момент). На мой взгляд, он быстрее, стабильнее и универсальнее остальных.
Установка ОС на «Малину» очень проста. Скачиваем образ, распаковываем файл.img и записываем его на карту памяти с помощью специальной программы (для Windows это, например, Win32 Disk Imager).
Более подробное описание процесса записи ОС легко найти в Интернете.
После окончания записи карту памяти нужно вставить в соответствующий слот Raspberry Pi. Затем включаем устройство в электрическую сеть и начинаем первоначальную настройку (вставка блока питания в розетку - штатный способ включения этого компьютера).
Если вы подумали, что Raspberry Pi 3 сможет на равных конкурировать с обычным домашним компьютером за 20 000 р., то это совсем не так. Работать Raspberry будет гораздо медленнее, а ряд задач для него вообще недоступен. Однако с определёнными функциями мини-компьютер справляется неплохо. Например, с ролью терминала для не слишком «тяжёлых» веб-приложений он справится отлично.
Настройка Raspberry Pi 3 (ОС Raspbian)
При первом запуске даже ничего не нужно выбирать и нажимать. Система уже практически готова к работе. После перезагрузки появляется рабочий стол.
Хотя радоваться здесь особо нечему - просто придётся больше вещей настраивать уже в установленной системе 😉
Сначала подключаемся к Интернету. При проводном соединении Интернет уже должен работать сам. В моём случае используется Wi-Fi, поэтому нужно нажать на красные кресты на панели задач (иконка сетевых подключений), выбрать беспроводную сеть и ввести пароль. Всё почти так же, как в других операционных системах.
Она позволит выполнять все дальнейшие действия в терминале с правами суперпользователя. В противном случае придётся добавлять sudo в начале каждой второй строки (а то и чаще).
Все остальные команды приведены в статье без sudo. Т. е. предполагается, что вышеописанная рекомендация была выполнена.
Сразу обновляем пакетную базу и прошивку устройства:
Apt update apt upgrade rpi-update
Затем заходим в настройки Raspberry Pi: «Пуск» (значок малины) > Preferences > Raspberry Pi Configuration. Нажимаем «Change Password…» и задаём новый пароль (одновременно для пользователя и суперпользователя). Это позволит избежать некоторых проблем в будущем.
По умолчанию в Raspbian создан пользователь pi с паролем raspberry.
Настраиваем дальше. Hostname (имя компьютера в сети) можно не менять. У меня изображение выводится не на весь экран (толстая чёрная рамка по периметру), поэтому параметр Underscan переключаю в положение «Disabled». На вкладке «Performance» изменяем значение GPU Memory на 128 (можно и 64 оставить, но некоторым приложениям может не хватить).
Переходим во вкладку «Localization». Нажимаем «Set Locale…». Выбираем Language: ru (это даст хоть какой-то перевод ОС на русский). Настраиваем время через «Set Timezone…». В моём случае Europe/Moscow. Выбираем основную раскладку клавиатуры через «Set Keyboard…». Советую United States/English (US), т. к. к ней все уже привыкли. На всяких случай заходим в «Set Wi-Fi Country…» и тоже выбираем RU.
После всего этого нажимаем «OK» внизу окна и соглашаемся на перезагрузку.
Для интереса посмотрим сколько ОЗУ занимает операционная система в новом состоянии (диспетчер задач вызывается через Ctrl + Alt + Del или из меню приложений). 92 МБ! Вот бы Windows столько занимала 🙂
Настройка внешнего вида
Для удобства приводим рабочий стол к более привычному виду (в данном случае к виду подобному Windows). Правый клик по панели, «Panel Settings». Edge переключаем в положение «Botton» - панель перемещается вниз. Переходим во вкладку «Panel Applets», удаляем лишнее, добавляем нужное. Удалил Ejecter и CPU Usage Monitor. Добавил Minimize All Windows и Keyboard Layout Handler (переключатель раскладки клавиатуры).
Через последний добавляем русскую раскладку. Правый клик по флагу, «Keyboard Layout Handler Setting». Снимаем флажок «Keep system layouts», нажимаем «Добавить», выбираем ru. Меняем сочетание клавиш для переключения раскладок кнопкой под надписью Change Layout Options.
Кнопка «Закрыть» в этом окне не работает, но работает крестик в углу. Это старый баг многих сборок Linux (странно, что его не убрали до сих пор).
На панели есть значок Bluetooth. Отключаем через него модуль Bluetooth, если не собираемся подключать какие-либо беспроводные устройства.
Меняем набор значков слева. Правый клик на одном из значков, «Application Launch Bar Settings». Вытаскиваем пару ярлыков из меню на рабочий стол. Меняем обои (предпочитаю что-то более однотонное):
Numlock
К этому времени не работающая цифровая клавиатура уже начала раздражать. При загрузке системы Numlock выключен (в других версиях Linux такое тоже бывает). Каждый раз включать его не хочется. Пора исправить ситуацию. Устанавливаем программу numlockx:
Apt install numlockx
Добавляем её в автозагрузку. Например, открываем файловый менеджер, переходим в папку /home/pi/.config , создаём там файл autostart (без расширения) с единственной строкой: @numlockx -on .
Можете использовать любой другой способ добавления в автозагрузку.
Проблема с USB-флешками и жёсткими дисками
На первый взгляд, со съёмными носителями всё в порядке. Они корректно определяются при подключении, все файлы отображаются и нормально открываются. Только вот записывать на флешки ничего нельзя, т. к. подключаются они в режиме «readonly» (за редким исключением).
Решается проблема просто, установкой дополнительного драйвера:
Apt install ntfs-3g
После установки требуется перезагрузить систему.
Проверялись все накопители, имеющиеся в распоряжении - запись, изменение и удаление стали работать (не только в NTFS, но и в FAT32).
На одном USB-накопителе небольшого объёма только что отформатированном в Windows проблемы почему-то не было изначально.
Программы в комплекте
Настало время посмотреть, что уже установлено в системе. Просто пробежимся по меню приложений (консольные утилиты в расчёт не берём).
В разделе «Программирование» находится больше десятка приложений собственно для программирования (оставим их без внимания).
Категория «Офис» содержит исключительно программы из пакета LibreOffice (знаменитого бесплатного аналога Microsoft Office). Полезные приложения для работы с документами. Создание и правка не очень сложных файлов в них на Raspberry Pi 3 происходит с минимальными притормаживаниями.
Раздел «Интернет» содержит, на мой взгляд, два полезных приложения. Первое - VNC Viewer. Неплохой вариант управления удалёнными устройствами. Скорость работы приемлемая. Второе - браузер Chromium. Практически тот же Chrome, только без излишеств. Сайты работают с разной скоростью. Некоторые прямо быстро, некоторые очень туго (зависит от типа сайта и его оптимизации). Например, ВКонтакте листается с небольшими рывками, а Одноклассники уже идут со скрипом (хотя в целом пользоваться можно и тем и другим). Даже YouTube в нём сносно работает (установлено специальное расширение). В полноэкранном режиме видео, конечно, дёргается, а вот в широкоэкранном смотрится нормально. Т. е. на этом компьютере более или менее доступна работа в Интернете (по крайней мере, она комфортнее, чем на среднем смартфоне).
При работе на Raspberry Pi 3 в большинстве приложений заметен небольшой разрыв кадра (нижняя часть изображения обновляется чуть позже верхней). Эта неприятность связана с отсутствием вертикальной синхронизации (tearing). На обычных компьютерах проблема легко решается, но для Raspbian решения я не нашёл. Опять же многое упирается в специфическое железо.
В «Стандартных» минимальный набор полезных приложений: калькулятор, терминал, просмотрщик файлов PDF, блокнот, архиватор (который почти ничего не умеет), диспетчер задач, программа для просмотра изображений, файловый менеджер и утилита для создания копии системы - SD Card Copier.
Всё необходимое есть, лишнего немного, остальное ставим по потребностям.
Skype
Со Skype в Linux почти всегда были какие-то заморочки. Нынешняя версия является просто оболочкой для веб-интерфейса. Вместо того, чтобы пытаться запустить её под Raspbian, просто воспользуемся веб-версией напрямую.
В Raspberry Pi 3 отсутствует разъём mini-jack для микрофона. Вариант 1 - найти микрофон с разъёмом USB. Вариант 2 - подключить дешёвую внешнюю USB-звуковую карту с привычными разъёмами. В моём случае всё было ещё проще (хотя не совсем) - веб-камера оказалась со встроенным микрофоном, т. е. два устройства заняли только одно гнездо.
Откроем Skype. Через Chromium заходим по адресу web.skype.com/ru и выполняем вход в свой аккаунт. Затем нажимаем на зелёный замок в адресной строке: разрешаем камеру, микрофон и Flash. Микрофон работать всё равно не хотел. Оказалось, что нужно было кликнуть по значку видеокамеры (в адресной строке справа), затем вместо по «По умолчанию» выбрать правильное аудиоустройство.
Сделал тестовый видеозвонок знакомым. Звук в обе стороны проходит нормально, видео тоже передаётся (немного притормаживает).
Расширение офисных приложений
Пакет LibreOffice, конечно, неплох, но сейчас он на английском, не проверяет правописание и не очень правильно отображает документы MS Office, т. к. в системе нет ни одного шрифта из Windows. Открываем терминал, устанавливаем русскую локализацию, орфографический словарь и шрифты:
Apt install libreoffice-l10n-ru hunspell hunspell-ru ttf-mscorefonts-installer
Вот так гораздо привычнее:
Наш штатный архиватор умеет работать только с типичными для Linux форматами, поэтому нужно помочь ему, добавив поддержку более ходовых типов архивов (7z, RAR и ещё парочки):
Apt install p7zip-full unrar-free
Установим более продвинутые программы для чтения электронных книг Evince и FBReader, чтобы открывать разные типы электронных книг:
Apt install evince fbreader
Evince у меня не появился в меню самостоятельно, поэтому пришлось зайти в «Параметры» > «Main Menu Editor» и отметить его флажком.
Настройка локальной сети
Если у вас есть локальная сеть, то Raspberry Pi 3 уже подключен к ней (в случае открытой и корректно настроенной сети). Чтобы иметь к ней удобный доступ, в стандартном файловом менеджере нужно открыть меню «Перейти», выбрать «Сеть», открыть меню «Закладки», нажать «Добавить в закладки», переключить вид «Дерево директорий» на «Точки входа». Теперь ссылка на сеть будет под рукой при каждом открытии файлового менеджера.
Также можно установить другой файловый менеджер, например, Thunar.
Вроде, всё неплохо: сетевые ресурсы доступны, файлы открываются, копируются и даже удаляются. Только при входе чуть ли не в каждую сетевую папку система запрашивает пароль (который мы меняли в самом начале работы с ОС). Другие компьютеры в моей сети (и на Windows, и на Linux) заходят на те же ресурсы без паролей. Убрать ввод этого пароля пока не удалось (ввожу каждый раз).
Для того, чтобы компьютеры, входящие в ЛВС, отображались на верхнем уровне, правим настройки Samba /etc/samba/smb.conf . Только файл нужно открыть с правами суперпользователя. Например, вводим в терминале следующую команду (предварительно выполнив sudo -i ):
Leafpad /etc/samba/smb.conf
Меняем значение параметра workgroup на название нашей рабочей группы, сохраняем изменения, делаем перезагрузку. Теперь при заходе в «Сеть» можно сразу переходить к нужному компьютеру (не открывая ещё две папки).
Настройки сети приведены для примера. В других случаях данный подход к работе с ЛВС может просто не сработать.
Подключение к сетевому принтеру
Раз уж у нас есть офисные программы, то и печать документов, скорее всего, потребуется. В рассмотренной выше сети установлен единственный принтер, подключённый к ПК на Windows 10. Принтер уже сетевой, но нужно как-то добавить его в Raspbian. Для этого установим программы CUPS и samba-client:
Apt install samba-client cups
CUPS не пустит нас в настройки просто так. Поэтому нужно добавить нашего текущего пользователя в группу lpadmin:
Usermod -aG lpadmin pi
Управление в CUPS происходит через веб-интерфейс. Вводим в браузер адрес 127.0.0.1:631 , затем переходим в раздел «Администрирование», нажимаем «Добавить принтер». Вводим имя пользователя pi и пароль, который задали при настройке системы (в начале статьи). Отмечаем «Windows Printer via SAMBA» и нажимаем «Продолжить».
Дальше важный момент. В поле «Подключение» нужно ввести адрес принтера в сети. В данном случае smb://192.168.1.6/hp1010 . Из чего он состоит: smb:// - протокол SAMBA, 192.168.1.6 - локальный адрес компьютера, к которому подключён принтер, hp1010 - сетевое имя принтера.
Адрес компьютера в ЛВС должен быть статическим, а имя принтера желательно задавать только латиницей (без пробелов).
Нажимаем «Продолжить». Вводим название принтера для нашей системы и на всякий случай ставим флажок «Разрешить совместный доступ к этому принтеру», нажимаем «Продолжить». Выбираем драйвер для принтера (список впечатляет), нажимаем «Добавить принтер». Сохраняем параметры. Печатаем для теста какой-нибудь документ и радуемся жизни.
Работа с графикой
На Raspberry Pi 3 можно установить классические графические редакторы GIMP и Inkscape:
Apt install gimp inkscape
Работают они в целом корректно, но медленно. Несложные манипуляции с не очень большими картинками мини-компьютер потянет (обрезать фотографию, цвета поправить, надпись добавить, логотип нарисовать). Серьёзные графические задачи, естественно, требуют серьёзной мощности.
Просмотр видео
Вот здесь всё опять упирается в нестандартное железо. Привычные плееры просто на нём не работают (либо работают с большими проблемами). Получилось найти только две программы, которые справляются с проигрыванием видео: OMXPlayer и Kodi. Использовать будем обе.
OMXPlayer уже установлен в системе, но он консольный, поэтому пользоваться им не слишком удобно. Чтобы видеофайлы открывались двойным кликом делаем следующее. Кликаем по файлу правой кнопкой, выбираем «Открыть с помощью…». Переходим на вкладку «Пользовательская команда». В верхней строке вводим omxplayer -b . Отмечаем флажками «Выполнить в эмуляторе терминала» и «Установить выбранное приложение по умолчанию для данного типа файла». В имени приложения пишем, например, omxplayer . Нажимаем «OK».
Эти действия нужно проделать для каждого расширения видеофайлов.
Переключатся между окнами OMXPlayer не даёт. Клавиши управления: «q» - выход, «-» и «+» - регулировка громкости, «←» и «→» - перемотка.
Kodi - это довольно серьёзный медиацентр. Понимает значительно больше кодеков, чем OMXPlayer, имеет встроенный DLNA-клиент и другие плюшки. Для начала его нужно установить:
Wi-Fi у Raspberry слабоват, поэтому видео приличного размера по сети смотреть через него не получится. Позаботьтесь о проводном подключении.
С Kodi на Raspberry Pi 3 можно смотреть весьма увесистые фильмы. Проверял на файле Full HD размером 40 ГБ с битрейтом 40 Мб/с (по DLNA). За 2 с лишним часа ни одного подтормаживания или других проблем. Некоторые Smart-телевизоры при проигрывании этого же файла с того же DLNA-сервера зависали на середине видео (приходилось выключать/включать).
Прослушивание музыки
С воспроизведением звука всё гораздо проще. Поддерживаются многие проигрыватели. Штатный OMXPlayer тоже умеет играть музыку, но в этом нет необходимости. Был установлен Audacious, который ничем особо не перегружен, но имеет привычный вид и нормальный функционал:
Apt install audacious
Торрент-клиент
Здесь тоже всё нормально. Установил Deluge:
Apt install deluge
Почему именно его? Потому что привык к нему. Deluge не лучше и не хуже других. Просто выполняет свою работу как полагается. Для теста скачал через него Raspbian Stretch Lite. Никаких проблем не заметил.
Игры
Конечно, сложно назвать Raspberry Pi игровой платформой, однако поиграть на нём вполне возможно. Речь по большей части идёт о запуске игр, выходивших на старых приставках. Долгие попытки собрать что-то вроде RetroPie в виде отдельного приложения (а не целой ОС) не увенчались успехом. Поиск отдельных приложений для каждой приставки тоже довольно нудное дело, поэтом остановился на Mednafen:
Apt install mednafen
Первым делом переходим в «Global Settings» и выбираем Video Driver sdl вместо opengl (ну нет у «Малины» нормальной поддержки OpenGL). После этого образы игр (ROMs) начнут нормально работать (не все, конечно).
С нормальной скоростью заработали только NES и Sega Mega Drive (хотя большинство платформ не проверялось, т. к. нет к ним интереса).
Можно добавлять игры в интерфейс Mednaffe и запускать их оттуда, а можно даже не запускать Mednaffe - просто открывать файл с образом игры, как любой другой, двойным кликом (не для всех платформ сработает).
Играть в приставочные игры на клавиатуре неудобно, а под рукой как раз есть геймпад от Xbox 360. Контроллер работает без дополнительных драйверов, остаётся только настроить кнопки. Для этого в Mednaffe открываем раздел «Systems», переходим к нужной приставке, открываем подраздел «Input», нажимаем «Controller Setup». Выбираем «Port 1» (первый контроллер), делаем двойной клик в столбце Key и нажимаем на геймпаде кнопку, соответствующую надписи в столбце Action/Button (для каждой строки).
Если настройки не применились, запускаем игру нужного формата из интерфейса (новые параметры должны вступить в силу), после чего настройки уже будут действовать и при запуске двойным кликом.
Несколько «родных» игр, заслуживающих внимания, тоже можно установить. Например, Битва за Веснот (напоминает HOMM III) и OpenTTD (напоминает SimCity 2000). Обе игры переведены на русский язык.
Apt install wesnoth openttd
Последний штрих
После установки многих программ остаётся всякий «мусор». Хорошо бы его удалить следующей командой (ещё и немного места освободится):
Apt autoremove
Дополнительные сведения
- Снимок экрана делается клавишей Print Screen и автоматически сохраняется в домашнюю папку (/home/pi).
- Если хотите немного повысить скорость работы Raspberry Pi 3, подключите его к экрану с низким разрешением (например, 1366×768).
- Приложения можно поискать в штатной утилите «Add / Remove Software», которая чем-то похожа на Synaptic.
- Для подключения к монитору без разъёма HDMI может использоваться дешёвый переходник с HDMI на DVI-D или такой же кабель.
- Raspberry может показывать на экране три специальных значка-индикатора (независимо от установленной ОС и среды рабочего стола): молния - низкое напряжение, наполовину красный термометр - высокая температура чипа (80–85 градусов), полностью красный термометр - критическая температура (выше 85 градусов).
Заключение
В целом мини-компьютером я остался доволен. За свою стоимость он предоставляет очень даже широкий функционал (в статье рассмотрены только некоторые варианты его использования). Для опытных пользователей Linux настройка Raspberry Pi 3 покажется несложной. Остальные без проблем смогут использовать уже настроенную систему.
Кликать мышью по окнам можно хоть кота научить.
Помимо энтузиастов Raspberry может быть интересен и компаниям с большим парком машин. Например, покупка 20 классических системных блоков для колл-центра по 12 000 р. и покупка 20 «малиновых» компьютеров по 3000 р. - это совсем разные вещи (180 000 р. экономии).
Только мониторы нужно брать хотя бы с DVI-D - ещё 15 000 вычитаем.
При домашнем использовании Raspberry Pi 3 хорошо справится с ролью бесшумного медиасервера, ретро-приставки, вспомогательного компьютера для другой комнаты и т. д и т. п…
До сих пор Raspberry Pi остается одним из самых популярных технологических гаджетов.На эту плату Вы можете установить практически любую операционную систему. Но сегодня мы поговорим о том, как писать программы для этой платы без операционной системе, пользуясь лишь аппаратными средствами.
В чем подвох?
На первый взгляд задача кажется тривиальной: скачиваем keil, создаем проект… Но все не так просто. Все среды программирования(keil, IAR, Atolic) поддерживают максимум ARM9.У нас же ARM11. Это связано с негласным правилом, что на голом железе пишут до ARM9, а после на Линуксе. Но все-таки есть одна лазейка: arm-none-eabi-gcc поддерживает любой ARM.Вторая проблема заключается в том, что под данный процессор(BCM2835) нет никаких конфигурационных файлов, header"ов и т.д. Здесь нам на помощь придет загрузчик Raspberry Pi. И ничего, что он пропритетарный. Он выполняет две функции: инициализирует процессор и его периферию, а также передает управление ядру kernel.img. Мы просто замаскируем свою программу под ядро и загрузчик её запустит.
Что нам понадобится?
1) Сама Raspberry Pi, карта памяти к ней и питание.2) Даташит на процессор
3) Компьютер с установленным Linux (но может быть можно и на Винде. Не знаю, не пробовал).
4) Кросскомпилятор, установленный на компьютере из пункта 3. Я использую arm-none-eabi-gcc
5) Содержимое этой папочки.
Приготовления.
Нам нужно отформатировать карту памяти в FAT16 и закинуть на нее содержимое этой папки . Это загрузчик плюс ядро. Затем удаляем оттуда файлы kernel.img и kernel_emergency.img. Это ядро Linux, а оно нам не нужно.Первая программа.
Теперь мы можем приступить к написанию первой программы. Создаем файл main.c и пишем следующий кодint main (void) { while(1) { } } void exit (void) { while(1) { } }
Как видите, эта программа ничего не делает. Функция exit зачем-то нужна компилятору.
Теперь соберем её.
arm-none-eabi-gcc -O2 -mfpu=vfp -mfloat-abi=hard -march=armv6zk -mtune=arm1176jzf-s -nostartfiles main.c -o kernel.elf
arm-none-eabi-objcopy kernel.elf -O binary kernel.img
Полученный файл kernel.img кидаем на карту памяти. Готово!
GPIO
Вряд ли Вас устроит программа, которая не будет делать абсолютно ничего. Сейчас попробуем зажечь лампочку.Для начала объявим адрес, по которому лежит GPIO(это можно прочитать в даташите).
#define GPIO_BASE 0x20200000UL
И объявим переменную, которая определяют, что порт настроен на выход (GPIO_GPFSEL1) и переменную, подающую низкий уровень(то есть лампочка горит) на порт (GPIO_GPCLR0).
#define GPIO_GPFSEL1 1
#define GPIO_GPCLR0 10
Ну и наконец модифицируем главную функцию для зажигания лампочки:
volatile unsigned int* gpio; int main(void) { gpio = (unsigned int*)GPIO_BASE; gpio |= (1 << 16); gpio = (1 << 16); while(1) { } }
Собираем, прошиваем и радуемся.
В следующей части попробуем поиграться с таймерами и прерываниями.
Вычислительных возможностей платы Raspberry Pi 3(далее по тексту Rpi3) более чем достаточно для разработки программ сразу в целевой системе. Однако процесс разработки можно ускорить и сделать более комфортным, если разрабатывать программное обеспечение для Rpi3 на своем персональном компьютере.
В данной статье я собираюсь описать процесс настройки кросс-компиляции в Eclipse под Windows. Также будет описана настройка Eclipse для работы с удаленной системой Raspbian на Rpi3.
Если вы впервые сталкиваетесь с Eclipse, то установить последнюю версию можно по ссылке Eclipse CDT .
Виртуальную машину Java, необходимую для работы Eclipse, можно загрузить по ссылке JRE .
После установки указанных выше компонентов интегрированная среда разработки Eclipse CDT сможет быть запущена на вашем компьютере. В качестве вспомогательных утилит будем использовать msys из пакета MinGW, поэтому необходимо также загрузить MinGW .
Осталось установить инструментальные средства для кросс-компиляции программ.
Для этого необходимо их загрузить по следующей ссылке toolchain .
На указанном сайте также имеется инструкция на английском языке по установке инструментария tutorial .
После установки инструментария в указанном вами каталоге будут находится также дополнительные утилиты в подкаталоге TOOLS:
- – утилита для записи образа операционной системы Rpi3 на карту памяти.
- SmarTTY – консольный SSH – клиент, позволяющий установить соединение с платой по протоколу SSH. Помимо стандартных функций имеет возможность загрузки файлов на плату из меню утилиты.
- UpdateSysroot – командный файл Windows , запускающий процесс синхронизации файловой системы sysroot платы и инструментария.
Если вы только что приобрели плату Rpi3 и еще не успели установить операционную систему на карту памяти, то утилита WinFlashTool поможет вам это сделать.
Необходимо загрузить с официального источника образ операционной системы Raspbian .
Дальше распакуйте загруженный образ, установите карту памяти в кард-ридер и запишите на нее с помощью WinFlashTool образ операционной системы.
Настройка беспроводной сети WLAN на плате RPi3 описана в моей предыдущей статье.
С помощью утилиты SmarTTY установите соединение с платой. Это необходимо для исключения проблем во время настройки удаленного соединения в Eclipse.
Создайте новое соединение, указав IP -адрес платы, логин и пароль для входа (значения по-умолчанию для логина и пароля pi и raspberry соответственно).
Теперь нужно провести синхронизацию файловой системы sysroot. Для чего это нужно?
Представьте ситуацию, когда вы установили самую последнюю версию образа Raspbian и не выполнили синхронизацию.
В новой версии были добавлены или изменены заголовочные файлы и файлы библиотек. Работая с кросс-компилятором вы используете старые, не идентичные с последней версией системы, заголовочные и библиотечные файлы из каталога sysroot. Поэтому нет никакой гарантии, что успешно собранная на компьютере программа будет работать внутри платы RPi3.
Запускаем скрипт UpdateSysroot на выполнение и наблюдаем за обновлением файлов на компьютере (это может занять несколько десятков минут).
Настало время настроить удаленное соединение с платой Rpi3 в Eclipse . Запускаем Eclipse CDT , выбираем в главном меню пункт Window->Show View->Other… В открывшемся окне выбираем «remote systems».
После этого в нижней части экрана появиться новая вкладка «Remote Systems». В этой вкладке необходимо определить новое соединение, нажав на первую кнопку справа.
В открывшемся окне выбираем тип соединения «Linux».
После проделанных манипуляций в закладке «Remote Systems» появится новое соединение, которое имеет подразделы:
- Sftp Files – в этом разделе можно просматривать содержимое удаленной файловой системы. Также возможно выполнять копирование файлов с помощью перетаскивания (Drag and Drop) из локального проекта на удаленную машину и обратно.
- Shell Processes – раздел позволяет просмотреть запущенные на удаленной машине процессы.
- Ssh Shells – в этом разделе можно открыть новый SSH -терминал и вводить команды прямо из Eclipse. Надобность в отдельной утилите при этом отпадает.
Таким образом с помощью закладки «Remote Systems» мы сможем копировать собранные на компьютере программы в файловую систему Rpi3 , запускать их на выполнение через Ssh Shells и удалять ненужный процесс в разделе Shell Processes .
Настало время создать новый проект в Eclipse и написать простую демонстрационную программу.
Создаем новый проект из главного меню File->New->C Project.
Для сборки я использую собственный , поэтому тип проекта нужно выбрать Makefile project->Empty Project
Далее вы можете просто скопировать мой Makefile в буфер клавиатуры (Ctrl+C) и вставить его в пустой проект Rpi3_Project (Ctrl+V).
Открыв Makefile в первой его строке после комментария вы увидите список используемых целей:
.PHONY: test project all clean
- test – проверяет установлен ли в системе кросс-компилятор arm-linux-gnueabi-gcc и утилита make.
- project - создает структуру каталогов внутри проекта.
- all — производит сборку проекта.
- clean — производит очистку проекта от временных файлов(в том числе исполняемого).
Теперь нужно убедиться в наличии инструментальных средств. Для этого необходимо выполнить команду make test.
Но сначала нужно добавить все четыре цели в закладку Make Target в правой части экрана.
Двойным щелчком мыши по цели test запускаем ее на исполнение и видим в окне Console примерно следующее:
Если сообщение не было выведено в консоль не смотря на то, что инструментарии arm-linux-gnueabihf и MinGW были ранее установлены, то это может означать только то, что не прописаны пути к инструментам в системной переменной Path . Необходимо добавить в Path путь к каталогу MinGW/msys/1.0/bin и каталогу bin пакета arm-linux-gnueabihf.
Теперь создадим структуру каталогов внутри проекта двойным щелчком на цели project (make project).
Makefile организован таким образом, что для компиляции исходных файлов их названия должны быть добавлены в переменную SRC, все остальные исходники не будут компилироваться даже если они расположены внутри каталога /src.
Структура каталогов проекта такова:
- bin – каталог, содержащий исполняемый файл после сборки.
- Debug – каталог с отладочной версией программы, которая не содержит оптимизации кода и содержит отладочную информацию.
- Release – каталог с финальной версией программы, которая содержит оптимизированный код и не содержит отладочной информации.
- inc – каталог для заголовочных файлов.
- obj – содержит временные файлы сборки проекта, имеет подкаталоги Debug и Release.
- src – исходные файлы проекта.
С помощью данного Makefile можно компилировать исходные файлы, написанные на таких языках программирования как C , C++, Assembler. При этом можно использовать все доступные языки программирования для создания одной программы.
В каталоге /src создадим новый исходный файл main.c, добавим в него следующие строки:
#include
#include int main (int argc , char * * argv ) ; int main (int argc , char * * argv ) printf ("Welcome to the Raspberry Pi 3 programming\n" ) ; return 0 ; } /* main */ |
Проверим, чтобы переменная SRC содержала название исходного файла main.c .
Дальше выполним сборку проекта, запустив цель all .
Теперь можно скопировать полученный исполняемый файл в домашний каталог на целевой плате используя перетаскивание файла мышью.
Сделаем правый клик мышью на разделе Ssh Shells для открытия контекстного меню, в котором необходимо выбрать Launch Shell . Откроется новая вкладка Remote Shell , в поле Command которой можно вводить команды оболочки.
Установим права доступа для скопированного файла Rpi3_Project с помощью команды:
sudo chmod 777 Rpi3_Project
Программирование Raspberry Pi 3 - это как раз то, для чего большинство людей и берет этот одноплатный компьютер. Здесь сразу же следует отметить, что в этом материале не будет изложено инструкций, подробно раскрывающих, как и что нужно делать - таких в «сети» полно. Однако, рекомендуется читать официальную документацию и специализированные формы. Вместо этого в статье будут рассмотрены основные моменты, из которых станет понятно, что на Raspberry Pi программирование не отличается сложностью.
Python - это основной язык Raspberry Pi
Почти все владельцы Raspberry Pi понимают, что означает первое слово в названии одноплатника - "малина". Однако второе многие интерпретируют неверно.
Некоторые считают, что оно означает "Пи" (3,14…), другие думают, что это первые две буквы слова Pie (пирог, и в этом есть смысл - "малиновый пирог"). Однако на деле все иначе.
Pi - это сокращение от Python, только с заменой y на i. Так часто делают в программировании. Взять, например, хотя бы KDE, где во многих программах вместо С написано K (в угоду стилю): Konsole (правильно - Console), Konqueror (Conqueror) и т. д.
То есть, как не трудно догадаться, в Raspberry основным языком является "Пайтон". Поэтому владельцу "Малины", который пока не знает никакого ЯП, рекомендуется изучать именно этот. Причин, почему Raspberry Pi 3 программирование на Python наиболее лучшее решение, существует множество.
Вот лишь некоторые из них:
- работа из коробки в Raspbian;
- наличие обширной, хорошо документированной официальной библиотеки, которая уже включена в пакет;
- простота языка и т. д.
Здесь по понятным причинам не будем рассказывать о языке и особенностях программирования на нем - это можно и нужно делать на официальных ресурсах (или, если не позволяет плохое знание английского - на специализированных).
Вместо этого будет рассмотрено, насколько легко можно программировать "Малину". Для примера возьмем Raspberry Pi 3 GPIO программирование. Сделаем предположение, что в наличии имеется все необходимое: провода, светодиод, резистор и прочее, а также присутствует понимание распиновки - нумерации пинов. Также предположим, что светодиод подключен к 11 порту.
Написанный ниже код включает лампочку на 5 секунд, а затем выключает ее:
# вначале подключим необходимую библиотеку
import RPi.GPIO as GPIO
# также понадобится библиотека, которая отвечает за ожидание (она нужна, чтобы установить интервал включения и выключения лампочки)
# чтобы запустить GPIO, понадобится выполнить следующую функцию
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# теперь Python знает о GPIO, и ему можно указать на то, с каким портом нужно будет работать и что он должен делать (в данном случае - 11-м и он будет работать на выход)
GPIO.output(11, 1)
# теперь выключим (0 - значит false)
GPIO.output(11, 0)
Указанный код можно скопировать, вставить в документ и сохранить его с расширением.py, расположив, например, в домашней директории. Затем его нужно запустить командой: python ~./имя_файла.py.
Если все работает, то оборудование исправно.
Следует отметить, что, если вы плохо понимаете вышеуказанный код, обратитесь к документации и изучите основы программирования на Python, а также библиотеку GPIO. А если у вас есть хотя бы базовое понимание любого ЯП, то осознаете, что приведенный пример предельно прост.
Программирование на других языках под Raspberry
Программирование на C для Raspberry Pi или на других языках программирования почти ничем не отличается от того, что предполагает написание кода под другими платформами. Единственное - необходимы специальные библиотеки.
Библиотека WiringPi для работы с GPIO
Если интересует Raspberry Pi программирование на C/С++ и работа с GPIO, то требуется установить в систему непосредственно сам gcc, а затем библиотеку wiringPi - ее можно найти на GitHub. В описании к ней присутствует мануал по использованию.
Следует отметить, что для установки библиотек из GitHub, требуется утилита GIT. Если в системе ее нет, понадобится поставить из репозитория (полное имя: git-core).
Программирование "Малины" при помощи Java
Желающие программировать Raspberry Pi на Java, должны обратить внимание на Pi4J - библиотеку, которая предназначена специально для работы с "Малиной". Загрузить и узнать о ее особенностях можно на официальном сайте проекта.
Интересно то, что изначально "Малина" разрабатывалась непосредственно для обучения детей программированию. Создатель этого устройства заметил, что уровень понимания функционирования компьютеров у современных студентов значительно ниже, чем у тех, кто учился в 90-х. Он связал это с тем, что вычислительные устройства стали предельно просты: если раньше увлеченным электроникой детям и подросткам приходилось разбираться в командах терминала и даже самостоятельно писать код, теперь все делается посредством нажатия на пару кнопок.
Поэтому, естественно, предусмотрено визуальное программирование Raspberry Pi. В частности, для этого применяется язык Scratch со специальным сервером - GPIOSERVER. В Сети существует множество мануалов, которые помогают освоиться с соответствующими программами, поэтому рассматривать их смысла нет.
Перечисленными языками не ограничиваются возможности "Малинки". С ней можно взаимодействовать в том числе и при помощи PHP, Ruby, Perl и прочих ЯП. Почти под каждый популярный язык существуют хоть и не официальные, но зато рабочие и достаточно функциональные библиотеки. Однако опять следует упомянуть, что лучше для программирования Raspberry использовать именно "Пайтон".
Raspberry Pi - это удивительный маленький компьютер, возможности которого не перестают расширяться. Поэтому необходимо чтобы на вашем устройстве были установлены только самые лучшие программы для Raspberry Pi.
В этой статье мы собрали в список самые лучшие программы Raspberry, которые обязательно нужно установить на ваше устройство. Для каждого приложения под его описанием есть инструкция по установке.
1. Chromium
Начнем с браузера, который можно очень просто установить на Raspberry Pi. Благодаря Chromium, вы получаете поддержку PepperFlash и HTML 5 на своем устройстве. Это позволяет играть в флеш игры, смотреть ролики, стримы и даже самому стримить в интернет.
Поскольку Google Chrome основан на Chromium, то большинство расширений Google Chrome совместимы с Rapsberry Pi, но его аппаратные ресурсы немного ограничивают использование тяжелых программ. Версия Chromium для Pi имеет предустановленное расширение uBlock Origin, которое защитит вас от рекламы.
В отличие от других программ в списке, Chromium уже предустановлен на Raspberry Pi. Вы можете только обновить его до последней версии с помощью команд:
sudo apt update
$ sudo apt upgrade
После завершения обновления, вам нужно перезапустить устройство.
2. Менеджер пакетов Synaptic
Установка пакетов на Raspberry Pi выполняется достаточно просто через командную строку, к тому же, в системе Raspbian есть специальная утилита для установки и удаления программ. Но иногда может понадобиться что-то более сложное.
Пакетный менеджер Synaptic очень популярен среди пользователей Ubuntu и Debian, он группирует все пакеты по категориях, в зависимости от их назаначения. Кроме того, вы можете посмотреть какие приложения уже установлены, для каких есть новые версии. Для операций с пакетами нужно их отметить, а затем нажать кнопку "Apply" . К тому же Synaptic автоматически разрешает все зависимости. Для установки программы наберите:
sudo apt-get install synaptic
А для запуска:
3. Плеер VLC
Если вернуться в 2013 год, когда было выпущено первое устройство, то все попытки воспроизведения видео в 480p давали очень печальный результат. Первая версия устройства не позволяла правильно использовать системные ресурсы для воспроизведения видео.
В наши дни Raspberry Pi 3 совсем другой. Видео и аудио могут воспроизводиться без проблем, например, с помощью медиаплеера VLC. Этот плеер может открыть практически все форматы, а также имеет такие дополнительные возможности, как запись видео с рабочего стола, загрузку видео в YouTube и конвертацию форматов. С помощью VLC вы можете превратить свой микрокомпьютер в медиа центр. Вы можете установить программу через стандартную утилиту установки приложений.
4. USB Over IP
Эта утилита позволяет получить доступ к удаленным USB устройствам через интернет или предоставлять другим компьютерам доступ к подключенным USB устройствам. Она может быть установлена на Raspberry Pi так же как и на Windows или Linux.
Очень удобно иметь доступ к флешке, подключенной к другому компьютеру, например, вы можете смотреть фото с картридера, подключенного к компьютеру. Но утилита должна быть на двух устройствах.
sudo modprobe usbip-core
$ sudo modprobe usbip-host sudo usbip -D
Затем вы можете посмотреть список устройств:
Утилита ищет запущенные usbip в локальной сети, к которым можно подключиться. Для подключения используйте:
sudo usbip --debug bind -b
Я уже писал про доступ к USB по сети в другой статье, смотрите там подробнее, про usbip во второй части статьи.
5. DOSBox
Для Raspberry Pi нет игр. Это устройство было разработано чтобы помочь детям разобраться в программировании. Однако Raspberry поддерживает эмуляцию, а значит вы можете запускать на нем старые игры, например, от DOS или разных приставок.
С помощью программы DOSBox вы можете играть в большинство игр, написанных для DOS начиная с 1980 по 1990 год. Установить программу можно командой:
sudo apt install dosbox
6. Arduino IDE
Если вы планируете использовать ваш Raspberry Pi вместе с Arduino, то вам обязательно понадобиться Arduino IDE. С помощью этой среды вам будет намного проще писать код для Arduino и загружать его на нужное устройство по USB. Вы можете установить среду через стандартную программу установки приложений.
7. Guake
Если вы новичок в Linux то для вас использование терминала может показаться очень сложным. Удобство использования во многом еще зависит эмулятора терминала, который вы используете. Терминал по умолчанию сложный в освоении.
Но вы можете использовать эмулятор терминала Guake, он проще и выглядит красивее. Установить его можно тоже через стандартную утилиту установки программ, как и другие приложения raspberry pi 3. Окно Guake прозрачно, потому вы будете видеть все, что делается на рабочем столе, кроме того, у программы множество настроек.
8. Deluge
Deluge - это торрент клиент, он предназначен для использования peer-to-peer сети для загрузки файлов и распространения их между пользователями. Но это еще не значит, что торрент незаконен, например, множество дистрибутивов Linux можно скачать через торрент.
Зачем может понадобиться торрент на Raspberry? Ну например, вы можете создать репозиторий со своими файлами. Установить программу можно командой:
sudo apt install deluged deluge-console python-mako deluge-web
9. DropBox Uploader
Официального клиента DropBox для Raspberry Pi нет, вы можете получить доступ к облаку через браузер Chromium, а для загрузки файлов использовать этот скрипт. Установить скрипт можно с помощью команды:
git clone https://github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader.git
Затем выполните такие команды для установки и настройки скрипта:
cd Dropbox-Uploader
$ sudo chmod +x dropbox_uploader.sh
$ sudo ./dropbox_uploader.sh
По запросу программы вам нужно будет ввести токен доступа от приложения на DropBox. Затем для отправки файла достаточно выполнить:
sudo ./dropbox_uploader.sh upload /home/pi/screenplay.odt /docs/screenplay.odt
10. SD Card Copier
Чего не хватает в нашем списке лучшие программы для Raspberry Pi 3, так это утилиты для копирования SD карт. С помощью нее вы сможете создать резервную копию вашей системы Raspberry Pi. Утилита уже предустановлена и вы можете найти ее в главном меню.
Для копирования вам нужно подключить внешнюю флешку к Raspberry, затем открыть программу и выбрать этот носитель. После того как вы нажмете "Start" , все данные с него будут стерты.
Выводы
В этой статье мы рассмотрели лучшие программы raspberry pi 3, которые вы можете использовать на своих устройствах. А какие программы используете вы? Для чего применяете ваши микрокомпьютеры? Напишите в комментариях!
