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익스플로링 라즈베리 파이 : 임베디드 리눅스와 전자회로를 이용한 라즈베리 파이 완벽 활용 가이드

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출판사 서평

라즈베리 파이 기초와 응용, 원리를 익히자!

이 책은 라즈베리 파이를 실생활에 활용하려는 혁신가를 위한 안내서다. 이 책은 무작정 따라하기 식이 아니라 공학적 원리를 바탕으로 자신만의 프로젝트를 구상하고 완성하는 데 필요한 기술을 가르친다. 초보자에서 전문가에 이르기까지 각종 전자회로, 모듈, 주변 장치에 공통적으로 적용할 수 있는 기본 원리를 배울 수 있다. 기본적인 리눅스 프로그래밍 기술을 다루는 한편 부품의 선택에 도움이 되는 정보를 제공한다. 또한 다양한 부품을 조합함으로써 프로젝트의 목표를 달성할 수 있는 방법을 소개한다. 이 책의 웹사이트에서 모든 코드와 스크립트 저장소, 강의 영상 링크, 추가 자료를 확인할 수 있다.

라즈베리 파이는 확장성이 뛰어나기로 유명하다. 수천 가지 전자 공작에 사용할 수 있을 뿐 아니라, 리눅스 운영체제를 통해 기능을 더욱 확장할 수 있다. 이 책은 라즈베리 파이를 최대한 활용할 수 있도록 도울뿐더러 다양한 프로젝트에 적용할 수 있는 전자회로를 구성할 수 있게 기초적인 공학 지식을 제공한다.

[이 책에서 다루는 내용]

- 기본적인 애플리케이션을 구축하는 데 필요한 리눅스 및 프로그래밍 기술
- 전자회로를 제작하는 데 필요한 부품 선택
- 각종 모듈의 인터페이스, 제어, 통신의 이해
- 비디오, 오디오, 실시간 상호작용 등의 고급 애플리케이션 구현

목차

[1부] 라즈베리 파이 기초

▣ 01장: 라즈베리 파이 하드웨어
플랫폼 소개
- RPi는 누구를 위한 것인가
- RPi에 적합한 분야
- RPi에 부적합한 분야
RPi 문서]
RPi 하드웨어
- 라즈베리 파이 버전
- 라즈베리 파이 하드웨어
라즈베리 파이 액세서리
- 주요 액세서리
- 권장 액세서리
- 선택적인 액세서리
HAT
RPi를 망가뜨리는 방법
요약
지원

▣ 02장: 라즈베리 파이 소프트웨어
라즈베리 파이에 리눅스 올리기
- RPi를 위한 리눅스 배포판
- RPi를 위한 SD 카드 이미지 생성하기
네트워크에 연결
- 이더넷
- 이더넷 크로스오버 케이블
RPi와 통신하기
- USB-to-TTL 3.3V 케이블을 사용한 직렬 연결
- 보안 셸(SSH)을 통한 연결
- SSH 상에서 PuTTY/psftp를 사용해 파일 전송
라즈베리 파이 제어하기
- 기본적인 리눅스 명령
- 파일 편집 기초
- 현재 시각
- 패키지 관리
라즈베리 파이 설정
- 라즈베리 파이 구성 도구
- RPi 소프트웨어 갱신하기
- 비디오 출력
온보드 LED 다루기
종료와 재시작
요약

▣ 03장: 임베디드 리눅스 시스템
임베디드 리눅스 개요
- 임베디드 리눅스의 장단점
- 리눅스는 오픈소스고 공짜인가?
- 라즈베리 파이 부팅
리눅스 시스템 관리
- 슈퍼유저
- 시스템 관리
- 리눅스 명령
- 리눅스 프로세스
- 그 외의 리눅스 관련 주제
Git을 사용해 버전 컨트롤하기
- 실습 위주의 소개
- Git 브랜칭
- 일반적인 Git 명령
데스크톱 가상화
이 책의 코드
요약
더 읽을거리
참고 문헌

▣ 04장: 전자회로 인터페이스하기
회로 분석하기
- 디지털 멀티미터
- 오실로스코프
회로의 기본 원리
- 전압, 전류, 저항, 옴의 법칙
- 전압 분배
- 전류 분배
- 브레드보드에 RPi 회로 구현하기
- 디지털 멀티미터(DMM)와 브레드보드
- 회로 예제: 전압 레귤레이터
이산 소자
- 다이오드
- 발광 다이오드(LED)
- 평활 커패시터와 디커플링 커패시터
- 트랜지스터
- 포토커플러·광분리기
- 스위치와 버튼
논리 게이트
아날로그를 디지털로 변환
- 표본추출률
- 양자화
- 연산 증폭기
결론
요약
더 읽을거리

▣ 05장: 라즈베리 파이 프로그래밍
도입
- RPi에서의 언어별 성능
- RPi CPU 주파수 설정
- 첫 번째 물리적 컴퓨팅 회로
스크립팅 언어
- 스크립팅 언어 고르기
- 배시
- 루아
- 펄
- 파이썬
동적 컴파일 언어
- RPi에서의 자바스크립트와 Node.js
- RPi에서의 자바
RPi에서의 C와 C++
- C 및 C++ 언어 개요
- C로 LED 제어하기
- C++
객체 지향 프로그래밍 개요
- 클래스와 객체
- C++로 객체지향 LED 제어
리눅스 OS에 인터페이스하기
- Glibc와 Syscall
파이썬 성능 끌어올리기
- 싸이썬
- C/C++로 파이썬 확장하기
요약
더 읽을거리
참고 문헌

[2부] 인터페이스, 제어, 통신

▣ 06장: 라즈베리 파이 입출력 활용
도입
GPIO(범용 입출력)
- GPIO 디지털 출력
GPIO 디지털 입력
- 내부 풀업/풀다운 저항
- 전원이 공급되는 DC 회로와 인터페이스하기
sysfs와 C++를 통한 GPIO 제어
- C++ 프로그래밍 고급
- 개선된 GPIO 클래스
메모리 기반 GPIO 제어
- Devmem2를 사용해 GPIO 제어하기
- C와 /dev/mem을 사용한 GPIO 제어
- 내부 저항 설정 변경하기
WiringPi
- wiringPi 설치
- gpio 명령
- wiringPi 프로그래밍
- wiringPi를 사용해 LED 켜고 끄기
- 버튼을 누르면 LED로 반응하기
- 단선 센서와 통신하기
- PWM과 범용 클럭
GPIO와 권한
- udev 규칙 작성하기
- 권한과 wiringPi
요약

▣ 07장: 크로스 컴파일과 이클립스 IDE
크로스 컴파일 툴체인 셋업하기
- 라즈비안을 위한 Linaro 툴체인
- 데비안 크로스 툴체인
이클립스를 사용해 크로스 컴파일하기
- 데스크톱 리눅스에 이클립스 설치하기
- 크로스 컴파일을 위해 이클립스 설정하기
- Remote System Explorer
- 이클립스에 깃허브 통합하기
- 원격 디버깅
- 문서 자동 생성(Doxygen)
리눅스 빌드하기
- 커널 소스 내려받기
- 리눅스 커널 빌드하기
- 리눅스 커널 디플로이하기
- 리눅스 배포판을 빌드하기(고급)
요약
더 읽을거리

▣ 08장: 라즈베리 파이의 다양한 버스
버스 통신 개요
I2C
- I2C 하드웨어
- I2C 테스트 회로
- 리눅스 I2C-Tools 사용하기
- C언어에서의 I2C 통신
- I2C 장치를 C++ 클래스로 감싸기
SPI
- SPI 하드웨어
- RPi에서의 SPI
- 첫 번째 SPI 애플리케이션(74HC595)
- C/C++에서의 양방향 SPI 통신
- RPi에서 여러 개의 SPI 슬레이브 사용하기
UART
- RPi의 UART
- C언어 UART 예제
- RPi LED 직렬 서버
- UART 응용 - GPS
논리 레벨 변환
요약
더 읽을거리

▣ 09장: 라즈베리 파이의 입출력 인터페이스 개선하기
도입
아날로그-디지털 변환기
- SPI 아날로그 디지털 컨버터(ADC)
- ADC 애플리케이션: 아날로그 광도계
- SPI ADC 성능 테스트
- BCM2835를 위한 C 라이브러리(고급)
디지털-아날로그 변환기
- I2C 디지털-아날로그 변환기
- SPI 디지털-아날로그 변환기
PWM 출력을 RPi에 추가하기
RPi GPIO 확장하기
- MCP23017과 I2C 버스
- MCP23S17과 SPI 버스
- MCP23x17 장치를 위한 C++ 클래스
RPi에 UART 추가하기
요약

▣ 10장: 물리적 환경에 인터페이스하기
액추에이터 연결하기
- DC 모터
- 스테핑 모터
- 릴레이
아날로그 센서에 인터페이스하기
- 선형 아날로그 센서
- 비선형 아날로그 센서
- 아날로그 센서 신호 조절
- 아날로그 가속도계에 인터페이스하기
로컬 디스플레이에 인터페이스하기
- MAX7219 디스플레이 모듈
- 문자 LCD 모듈
- OLED 도트 매트릭스 디스플레이
C/C++ 라이브러리 빌드하기
- 메이크파일
- CMake
요약

▣ 11장: 아두이노를 사용한 실시간 인터페이스
아두이노
- 아두이노 직렬 슬레이브
- UART 에코 테스트 예제
- UART를 통해 명령으로 아두이노 제어하기
아두이노 I2C 슬레이브
- I2C 테스트 회로
- I2C 레지스터 에코 예제
- I2C 온도 센서 예제
- I2C 온도 센서와 경고 LED
- C/C++를 사용한 아두이노 슬레이브 통신
- I2C 초음파 센서 애플리케이션
아두이노 SPI 슬레이브
RPi 명령행에서 아두이노 프로그래밍
요약

[3부] 고급 인터페이스 및 상호작용

▣ 12장: 사물 인터넷 (IoT)
사물 인터넷 개요
IoT 센서로서의 RPi
센서 웹 서버로서의 RPi
- 엔진엑스(Nginx)
- GNU Cgicc 애플리케이션(고급)
C/C++ 웹 클라이언트
- 네트워크 통신 기초
- C/C++ 웹 클라이언트
- OpenSSL을 사용한 보안 통신
"사물(Thing)"로서의 RPi
- 씽스피크(ThingSpeak)
- 리눅스 cron 스케줄러
- RPi에서 이메일 보내기
- IFTTT
대규모 IoT 프레임워크
- MQ Telemetry Transport(MQTT)
- IBM 블루믹스 IoT
- IBM IoT MQTT Node.js 게시 예제
- IBM IoT MQTT C++ 게시 예제
- IBM Quickstart를 사용한 데이터 시각화
C 클라이언트/서버
IoT 디바이스 관리
- RPi 원격 모니터링
- RPi 워치독 타이머
- 정적 IP 주소
PoE
요약

▣ 13장: 무선 통신 및 제어
무선 통신 개요
블루투스 통신
- 블루투스 어댑터 설치
- 블루투스 안드로이드 앱 개발
Wi-Fi 통신
- Wi-Fi 어댑터 설치
- NodeMCU Wi-Fi 슬레이브 프로세서
지그비 통신
- XBee 장치 소개
- XBee 구성
- XBee AT 모드 예제
- XBee API 모드 예제
근거리 무선 통신(NFC)
요약

▣ 14장: 라즈베리 파이 GUI 개발
풍부한 UI의 RPi 아키텍처
- 범용 컴퓨터로서의 RPi
- LCD 터치스크린 사용하기
- 가상 네트워크 컴퓨팅(VNC)
- 팻 클라이언트 애플리케이션
GUI 애플리케이션 개발
- GTK+ 소개
- Qt 소개
Qt 기초
- Qt 개요
- Qt 개발 도구
- 첫 Qt Creator 예제
- Qt 날씨 GUI 애플리케이션
원격 UI 애플리케이션 개발
- 팻 클라이언트 Qt GUI 애플리케이션
- 멀티스레드 서버 애플리케이션
- 멀티스레드 날씨 서버
요약
더 읽을거리

▣ 15장: 이미지, 비디오, 오디오
이미지와 비디오 캡처하기
- RPi 카메라
- USB 웹캠
- Video4Linux2(V4L2)
비디오 스트리밍
이미지 프로세싱과 컴퓨터 비전
- OpenCV를 이용한 이미지 프로세싱
- OpenCV를 이용한 컴퓨터 비전
- Boost
라즈베리 파이 오디오
- 핵심적인 오디오 소프트웨어 도구
- RPi를 위한 오디오 장치
- TTS(텍스트 음성 변환)
요약
더 읽을거리

▣ 16장: 커널 프로그래밍
개요
- 커널 모듈을 작성하는 이유
- 로드 가능 커널 모듈(LKM) 기초
첫 번째 LKM 예제
- LKM Makefile
- 리눅스 데스크톱 머신에서 LKM 빌드하기
- RPi에서 LKM 빌드하기
- 첫 번째 LKM 예제 테스트
임베디드 LKM 예제
- 인터럽트 서비스 루틴(ISR)
- 성능
개선된 버튼 GPIO 드라이버 LKM
- kobject 인터페이스
개선된 LED GPIO 드라이버 LKM
- 커널 스레드
결론
요약

저자소개

데릭 몰로이(Derek Molloy) [저] 신작알림 SMS신청 작가DB보기
생년월일 -
출생지 -
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데릭 몰로이 박사는 아일랜드 더블린 시립대학교의 엔지니어링 및 컴퓨팅 학부 전자 공학과 수석 강사다. 그는 학부와 대학원에서 임베디드 시스템, 디지털/아날로그 전자 장치 및 사물 인터넷을 사용하는 객체 지향 프로그래밍을 가르친다. 그의 주 연구 분야는 컴퓨터 및 머신 비전, 3D 그래픽/시각화 및 이러닝이다.

데릭은 수백만 명의 사람들에게 임베디드 리눅스와 디지털 전자 장치를 소개하는 유명한 유튜브 영상 시리즈를 제작한다. 2013년에 개설한 개인 웹/블로그 사이트는 유튜브 동영상과 참고 자료, 소스 코드, 사용자 토론을 제공해 매일 수천 명이 방

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한국방송통신대학교에서 컴퓨터과학을 전공하고, 은행 전산실 운영과 배치 작업 자동화(Workload Automation)를 지원하는 기술자로 일했다. 번역한 책으로는 《블록체인으로 구현하는 사이버 보안》(위키북스 2018), 《솔리디티 프로그래밍 에센셜》(위키북스 2018), 《익스플로링 라즈베리 파이》(위키북스 2018), 《파이썬으로 배우는 데이터 과학 입문과 실습》(위키북스 2018)이 있다.

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