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作者:張程皓(2014-08-15);推薦:徐業良(2014-08-18)

Raspberry Pi簡介和安裝

1.       Raspberry Pi簡介

1所示Raspberry Pi又稱作「樹梅派」,是一款基於Linux系統、只有一張信用卡大小的單板機電腦,是由英國的樹莓派基金會所開發,目的是以低價硬體及自由軟體刺激在學校的基本的電腦科學教育。Raspberry Pi可以透過和螢幕、鍵盤的連結後成為一台小型電腦,並藉由相關電子零件的連結,使其和一般電腦一樣可以執行如電子表格、文字圖形處理、遊戲和程式編譯等功能。

1. Raspberry Pi

Raspberry Pi配備一枚700MHz博通(Broadcom)出產的ARM架構BCM2835處理器,256MB隨機存取記憶體(RAM)B型已升級到512MB),使用SD作儲存媒體,且擁有一個Ethernet、兩個USB介面,以及HDMI(支援聲音輸出)和RCA端子輸出支援。表1所示為目前Raspberry Pi產品的詳細硬體規格。

1. Raspberry Pi產品詳細硬體規格

型號

A

B

B+

SoC

BroadcomBCM2835CPUGPU DSPSDRAM, USB

CPU

ARM1176JZF-S核心(ARM11系列)700MHz

GPU

Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0, 1080p 30h.264/MPEG-4 AVC高清解碼器

記憶體

256 MByte(與GPU共享,可以理解為整合顯示卡的視訊記憶體與記憶體共享)

512 MByte

USB 2.0介面數量影像輸出

1

2(支援USB hub擴充功能)

4

影像輸出

Composite RCA (PAL & NTSC), HDMI (rev 1.3 & 1.4), raw LCD Panels via DSI

14 HDMI resolutions from 640´350 to 1920´1200 plus various PAL and NTSC standards.

音源輸出

3.5mm插孔,HDMI

板載儲存

SD/MMC/SDIO卡插槽

網路介面

沒有(需透過USB

10/100 乙太網介面(RJ45介面)

外設腳位

8×GPIOUARTI²C、帶兩個選擇的SPI匯流排,+3.3 V, +5 V, ground(負極)

工作電流

300 mA (1.5 W)

700 mA (3.5 W)

600 mA (3.0 W)

工作電壓

5V(透過MicroUSBGPIO腳位)

總體尺寸

85.60×53.98 mm

重量

45g

操作系統

GNU/Linux (Debian, Fedora, Arch Linux ARM), RISC OS, FreeBSD, Plan 9

2.       Raspberry Pi安裝與設定

以下將一步一步地介紹如何安裝Raspberry Pi的作業系統,而在進行Raspberry Pi安裝前,要先準備以下東西,並將其分別和Raspberry Pi連結:

Ÿ   HDMI介面的螢幕

Ÿ   HDMI連結線

Ÿ   5V電源線

Ÿ   鍵盤和滑鼠

Ÿ   8G記憶卡

2.1    SD卡格式化和作業系統安裝

如前所述,Raspberry Pi就像一台小型電腦,而SD卡就像其硬碟,藉由安裝在裡面的作業系統來運行。因此在進行Raspberry Pi作業系統安裝時,要先將準備好的SD卡進行格式化,確保SD卡內沒有東西。在這裡建議使用SD Formatter軟體來進行SD卡格式化,SD Formatter專為所有使用SD/SDHC/SDXC標準規格之記憶卡開發設計,支援所有SD記憶卡、SDHC記憶卡及SDXC記憶卡之格式化,能快速、簡單地發揮SDSDHCSDXC記憶卡的完整效能。

首先將SD卡插入電腦後,開啟SD Formatter軟體,並在選項設定中選擇快速格式化和邏輯大小調整關閉(如圖2),完成設定後即可開始進行格式化(如圖3)。完成格式化後,便可以開始進行作業系統的安裝。為了方便第一次使用Raspberry Pi的使用者更容易上手,Raspberry Pi官網提供NOOBS (New Out Of Box Software)的燒錄軟體,將Raspberry Pi的作業系統映像檔燒錄到記憶卡。進入到Raspberry Pi官網中的DOWNLOAD頁面裡,進行NOOBS的下載(如圖4),並在完成NOOBS下載和解壓縮後,將解壓縮資料夾內檔案全部放進剛完成格式化的SD卡當中(如圖5)。

2. 使用SD Formatter進行SD卡格式化

3. SD卡格式化

4. Raspberry Pi官網NOOBS下載

5. NOOBS資料夾內的檔案放置SD卡中

2.2    Raspberry Pi作業系統安裝

將已存有NOOBSSD卡插入Raspberry Pi當中,並將鍵盤滑鼠和螢幕連結,在Raspberry Pi電源開啟後,便進入到Raspberry Pi的開機畫面(如圖6)。因為是首次進入Raspberry Pi,所以要先進行作業系統安裝。Raspberry Pi中提供許多不同的作業系統給使用者選擇,使用者可以根據自身需求決定要安裝哪種作業系統(如圖7),而在這裡是使用Raspbian的作業系統。選擇完作業系統後按下左上角的安裝後,便會開始進行安裝;安裝會需要一段時間,當安裝完成後點選OKRaspberry Pi便會重新開機(如圖8)。

6. Raspberry Pi的開機畫面

7. Raspberry Pi的作業系統安裝

8. 作業系統安裝

2.3    Raspberry Pi設定

當首次開啟Raspberry Pi會先需要進行相關設定(如圖9),以下將針對幾項常用項目進行設定,其餘項目則是根據使用者需求設定即可:

9. Raspberry Pi設定

(1)     Expand_Filesystem(擴增SD卡使用容量):

由於在先前作業系統選擇為Raspbian,在預設上Raspbian作業系統並不會使用到全部的SD卡容量,意思是指即便使用較高容量的SD卡,Raspbian也只會使用到作業系統所需要的容量,所以在這裡需要將SD卡使用容量擴增(如圖10)。

10. 擴增SD卡使用容量

(2)     Change User Password(登入密碼設定):

此像是設定Raspberry Pi登入時的密碼,就如同Window系統登入時所需要的密碼,如果沒有設定,預設值為“raspberry”(如圖11)。

11. 登入密碼設定

(3)     Enable Boot to Desktop/Scratch(設定開機後登入方式):

進入此選項後選擇第二項,將開機後以“pi”的身分登入(如圖12)。

12. 設定以“pi”身分登入Raspberry Pi

(4)     Internationalisation Options(國際化設定):

在此設定中,可以進行區域語言設定(Change Locale)、時區設定(Change Timezone)和鍵盤配置(Change Keyboard Layout)(如圖13)。在區域語言設定中,要將預設的en_GB.UTF-8 UTF-8取消(如圖14),改為選擇zh_TW.UTF-8 UTF-8(如圖15),選擇方式為按下空白鍵,設定完成後選擇OK(如圖16);在進行時區設定中,首先選擇Asia(如圖17),接著在城市選項中選擇Taipei(如圖18)。

在鍵盤配置中選擇Generic 104-key PC的標準104鍵盤配置(如圖19),並在之後的選項中分別選擇Other(如圖20),地區選擇English (US)(如圖21),鍵盤形式選擇English(US)(如圖22),標準美式鍵盤(如圖23),接著在組合鍵設定上選擇不需要有組合鍵(如圖24),並且停止X Server功能(如圖25)。

13. 國際化設定

14. 區域語言設定-取消en_GB.UTF-8 UTF-8設定

15. 區域語言設定-改為zh_TW.UTF-8 UTF-8設定

16. 區域語言設定-確認設定

17. 時區設定-選擇亞洲地區

18. 時區設定-城市選擇Taipei

19. 鍵盤配置-Generic 104-key PC設定

20. 鍵盤配置-選擇Other

21. 鍵盤配置-地區選擇English(US)

22. 鍵盤配置-鍵盤形式選擇English(US)

23. 鍵盤配置-選擇標準美式鍵盤English(US)

24. 鍵盤配置-選擇不需要組合鍵

25. 鍵盤配置-停止X Server功能

以上設定完成後便可以選擇Finish來重新開機。在重新開機後,Raspberry Pi將不會再進入設定介面,而是直接進入Raspberry Pi的主畫面(如圖26)。在Raspberry Pi的主畫面中,就如同Windows系統一般,桌面上有各種軟體的icon,同時右下角也有開始功能列表,左下角則是系統狀態顯示,而使用方式也和Windows系統相同,因此在此不再多做詳述。

26. Raspberry Pi的主畫面