ラズパイ・キットで学ぶ
Linux I/Oボードの作り方・探し方・動かし方

BIOS/デバイス・ドライバの基礎からARM SoC“LTTP3”を使ったラズパイ互換ボードの開発まで(643分/179頁)

• 著者・講師：漆谷 正義
• 企画編集・主催： ZEPエンジニアリング株式会社
• 1人当たり1ライセンスです

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ご購入前にご理解いただきたいこと

1. 本セミナは，203年1月14日に開催したウェビナを録画して編集した動画です．繰り返し再生，一時停止，巻き戻しが可能です．

本VODで配布する学習キット

1. Raspberry Pi 3 Model A＋
2. OSセットアップ済マイクロSDカード 16GB
3. USBケーブル（A to Micro-B)
4. ACアダプタ
5. 500万画素カメラ・モジュール
6. 抵抗内蔵5mm LED
7. メスーメス・ジャンパ 15cm 2本

学ぶこと

あらまし

本セミナでは，IoTに応用する上でのLinuxの基礎知識を習得します．
　第1部では，Linuxの歴史やコンピュータ・ボードの構成，CPUの種類，SoCなどについて学びます．次に，OSや，ハードウェアの土台であるBIOSとブートのしくみを理解しながら，ラズベリー・パイZero WHを使ってLinuxの実習を行います．
　第2部では，ラズベリー・パイ互換のコンピュータ・ボードを動作させる方法や，留意点を解説します．
　第3部では簡単なデバイス・ドライバの作り方を，AppendixではLEDを使ってGPIOをLinuxカーネルにつなぐ技術を習得したりカメラ・モジュールを使って画像を取得する方法を学びます．

アジェンダ

第1部 Linux＆コンピュータ・ボードの基礎知識

(1) Linuxの歴史

• UNIXの誕生
• Linuxとは
• Linuxの種類と特徴

(2) コンピュータ・ボードの構成

• CPUとSoC
• CUIとGUI
• 外部機器とのインターフェース
• 仮想環境

(3) コンピュータのしくみやLinuxの動かし方を学ぶ

• Raspberry Piを動作させる
• OSの役割
  vi,nanoエディタの基本的な使い方や，シェルスクリプト
• CPUとメモリ管理
  mkdir, lsfreeコマンドなど，仮想メモリの理解
• 入出力装置の管理
  bind, localectl,ファイル出力,リダイレクト
• プロセス管理
  ps, top, pstreenなど，プロセスの確認
• リアルタイムOS
  timeコマンドなど，タスク実行時間の計測
• マルチタスク
  top, jobコマンド，＆によるバックグラウンド処理
• DMA
  PWMをDMA経由でLED出力する(Python)
• ネットワーク接続
  service, nmcli, pingなど，Wi-Fi接続と応答
• OSがのるボードとのらないボードの違い
• OSの種類と特徴
  Linux, Windows10:ターミナル・コマンドで違いを調べる

(4) BIOSとブートのしくみ

• BIOSの基本
• ブートのメカニズム
dmesgなど，ブートログを取得し，読み取る．
• SBCのBIOSの特徴

(5) Linuxの内部と操作

• カーネルの基礎知識
• 周辺機器との接続
• ラズベリー・パイのOS
• Linuxコマンドのおさらい

第2部 ラズベリー・パイ互換ボードの動かし方と留意点

• Jetson Nano
• Tinker Board
• Rock 3A
• LTTP3ボード
• BeagleBone Green

第3部 デバイス・ドライバ超入門（C言語）

Appendix Pythonプログラミング＆GPIO制御

• Lチカ
  プログラムの作成と実行
• 【実習】カメラを使った画像処理
• Python活用術

ショートセミナ

セミナで学ぶこと(full Verion)

LinuxボードLTPP3上で使用できるモジュール・ブロックの例

受講対象

• Linuxについて興味があるが，難しいと感じている方
• IoTでコンピュータ・ボードを使おうとしている技術者
• コンピュータ・ボードのしくみを理解したい方
• ターミナルからのCUIが苦手な方

あると望ましい予備知識

パソコンとネットワークの基本操作．電子回路の基礎知識

講演の目標

• Linuxの基本操作が身に付く
• Linuxの基本構成と原理が分かる
• CUIでの操作に抵抗がなくなる
• コンピュータ・ボードを使えるようになる
• ラズベリー・パイでカメラを使って画像処理ができるようになる

受講者が事前に準備するもの

• パソコンの準備．Windows 10以上が搭載され，インターネットに接続されたパソコン

講師紹介

略歴

• 1971年 神戸大学大学院理学研究科修了
• 1971年 三洋電機株式に入社．レーザ研究，レーザ応用機器開発に従事
  　　　　その後，ベータ，VHSビデオ開発，ディジタルビデオ・カメラ開発に従事
• 2009年 大分県立工科短期大学非常勤講師
• 2012年 西日本工業大学非常勤講師
• 2017年 大分大学工学部非常勤講師

主な著書

• 作る自然エレクトロニクス，CQ出版社
• ディジタル・オシロスコープ活用ノート，CQ出版社
• 抵抗＆コンデンサ活用ノート，CQ出版社．
• 通信技術・新訂版，共著，実教出版．
• ラズベリー・パイで作るＡＩスピーカ，CQ出版社．
• 電子工作で始める量子コンピュータ，Interface，2019年3月号，CQ出版社．