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インターフェースSPECIAL 【シリーズ一覧へ】

ハードウェア制御の大本命!

LinuxガジェットBeagleBone BlackでI/O

Interface編集部 編
B5判 240ページ
定価3,024円(税込)
JAN9784789849333

2014年3月1日発行

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 「BeagleBone Black」は希望小売り価格45ドルのARM Cortex-A8搭載シングル・ボード・コンピュータです.USB,イーサネット,HDMI,SPI,I2C,GPIOなど,豊富なインターフェースを搭載します.また,Linuxがプレインストール済みなのでUSBケーブルでPCと繋ぐとすぐに使うことができます.
 本書は,プレインストールされたCloud9,BoneScriptを使ったプログラミングの初歩,Androidのポーティングとアプリケーションの作成例,開発環境の構築方法,デバッガの追加方法,I/O制御といくつかの製作例を紹介しています.
※本書の一部は,Interface 2013年12月号の特集記事を再編集したものです.


目次


第1部 Cloud9,BoneScriptお試しコース

セットアップからLED点滅プログラムの作成まで
第1章 BeagleBone Blackスタートアップ
クロック1GHz,低価格,Linux & Cloud9インストール済み
BeagleBone Blackの準備
セットアップの手順
プレインストール済み総合開発環境Cloud9
LED点滅プログラムの作成と実行

非同期I/Oの動作がよく分かる
第2章 Node.js + BoneScriptでI/Oプログラミング
Node.jsで作る簡易ウェブ・サーバ
第1章のLED点滅プログラムの解説
シェルの実行結果をウェブ・ブラウザに表示

イメージ・ファイルをダウンロードしてコピーするだけ!
第2章APPENDIX プレインストールOSをアップデートする方法
eMMCのOSを更新するために必要なもの
eMMCのOSを更新する手順

1GHz ARM Cortex-A8搭載!
第3章 BeagleBone Blackのハードウェアを知る
BeagleBone Blackのハードウェア構成
搭載SoC AM3359の特徴と性能
電源電圧は+ 5V.USB,ACアダプタ,拡張端子から供給可能
ハイ・スピードUSB,100Mbpsイーサネット,HDMIビデオ出力
ユーザLED × 4,ユーザ・スイッチ×1
外部I/Oに便利な拡張端子

第2部 組み込みAndroid入門コース

スマート・デバイスの機能を手軽に実現
イントロダクション1 BeagleBone Black + Androidの魅力
スマート・デバイスが作りたい!
手軽に使えるシングル・ボード・コンピュータ
高機能で低価格! BeagleBone Black
Androidのメリットは絶大!
いろいろなデバイスを作ってみよう

Raspberry Pi,初代BeagleBoneとどこが違う?
イントロダクション2 BeagleBone Blackはここがスゴイ
BeagleBone Blackの特徴
Raspberry Piと比較する
初代BeagleBoneと比較する
購入先

BeagleBone Blackがスマート・デバイスに変身する
イントロダクション3 Androidはここがスゴイ!
Androidとは
Androidの特徴
スマートフォン以外にも利用できるAndroid
まとめ

手軽さナンバ・ワン!
第1章 プレビルド・イメージを使ったAndroidのインストール
テキサス・インスツルメンツ製SoC用Androidプロジェクトrowboat
インストール環境,利用する機材,機材の接続方法
Android が起動するmicroSDカードを作成
機器の接続
シリアル端末用ソフトウェアminicomの設定
microSDカードを使ってAndroidを起動
Androidの使い方

機能拡張したい場合の必須テクニック
第2章 ソース・コードからAndroidをビルドする
ビルド環境の構築
ソース・コードの取得
ビルドするファイルと起動の流れ
ブートローダをビルド
Linuxカーネルをビルド
ユーザ・ランドのビルドとパッケージ化
起動用microSDカードを作る

カーネルのデバイス・ファイルを直接制御
第3章 LED点灯/消灯アプリケーションの製作
使用するGPIO
接続方法
ターミナルからLEDを制御する
Androidアプリケーション開発環境の構築
AndroidアプリケーションからLEDを制御する方法
Androidアプリケーションの作成
まとめ

5分で分かる!
第3章APPENDIX Androidのアーキテクチャ
Androidの構成
ソース・コードの構成

Android搭載組み込み機器開発にチャレンジ!
第4章 3軸加速度センサ・アプリケーションの製作
標準で扱えるセンサ
製作するアプリケーションの概要
センサ・インターフェースに必要な処理
I2Cのデバイス・ドライバを有効化する
拡張端子の設定を確認する
i2c-toolsを使った加速度センサの動作確認
加速度を取得するコマンドの作成
HALモジュールの作成
アプリケーションの作成
まとめ

第3部 Linux & Android環境構築コース

BeagleBone Blackを使い切るために
イントロダクション 遊び倒しは環境構築から始まる
パワフル・ボード・コンピュータBeagleBone Black
まずはPCと繋いでみよう
周辺機器を用意して活用範囲を広げよう

プレインストール環境で物足りない!
第1章 最新Angstrom環境の構築
eMMC上のAngstromを最新版にしたい!
PC Linux環境の構築
eMMC上のAngstrom をアップデートする方法
eMMCのアップデートに失敗???

NFSとtftpを使ったネットワーク・ブートで開発効率アップ!
第2章 Linux SDKクロス開発環境の構築
Linux SDKのダウンロードとインストール
Linux SDKのセットアップ
U-BootやLinuxカーネルをビルドする
Linuxアプリケーションを効率的に開発するには?
PC LinuxとBeagleBone Black用LAN の構築
BeagleBone BlackでtftpブートしてNFS マウント
BeagleBone Black上のLinuxプログラムの作成と実行

USB接続,カーネル・ドライバそれぞれで試す!
第2章APPENDIX ARM Ubuntuを使ってNFCタグの認識実験
ARM UbuntuでLinuxカーネルのアップデート
ARM UbuntuでNFCを試す

BeagleBone BlackをAndroid端末として利用
第3章 Androidアクセサリ開発環境の構築
Androidの特徴と開発キットの現状
開発環境構築のための準備
プレビルド・イメージを動かしてみる
開発環境を構築してBeagleBone Blackと接続する
まとめ

U-Bootのカスタマイズやドライバの作成に必須!
第4章 JTAGアダプタ+ OpenOCDを使ったデバッグ環境の構築
JTAGの機能とBeagleBone Black
デバッグに必要なハードウェアとソフトウェア
HJ-LINK/USBとBeagleBone Blackの接続方法
ソフトウェアのインストール
U-Bootプロジェクトの設定
U-Bootのデバッグ
Linuxカーネル,StarterWareのデバッグ

第4部 I/0制御,実験,製作コース

拡張端子を使って外部機器と接続
第1章 GPIO,A-Dコンバータ,PWM,I2Cの使い方
BeagleBone Blackセットアップ
BeagleBone Blackにログイン
GPIOの使い方
A-Dコンバータの使い方
PWMの使い方
I2Cの使い方
まとめ

付属のAngstromを使うなら知っておきたい
第1章APPENDIX 拡張端子の使用制限
オンボードeMMCで使用されている端子がある
LCD端子はLCD4_Cape用に占有されている
SPIはmicroSDとHDMIで使用済み
UARTはシリアル・デバッグ・ポート

UbuntuのALSA/McASPドライバを使った
第2章 HDMIインターフェースから簡単オーディオ再生
汎用オーディオ・シリアル・ポートMcASP
I2Sのフォーマット
McASPのデータ・フォーマット
McASPのクロック設定
BeagleBone Blackでオーディオ再生

シリアル・コンソールを賢く安く使う!
第3章 USBマイコン基板を使ったUSB-UART変換器の製作
いろいろ選べるインターフェース
USBマイコン基板でUSB-UART変換

AM3359内蔵マルチチャネル・オーディオ・インターフェース
第4章 McASP+外付けコーデックを使ったオーディオ入出力
I2SやS/PDIFなどをサポートするMcASP
ハードウェアの構成
ソフトウェアの構成
ソフトウェアの編集
動作確認

50MHz,16チャンネル,Androidを使って波形表示
第5章 BeagleBone Black + FPGAボードで作るロジック・アナライザ
Androidで動くロジック・アナライザを作ろう!
BeagleBone BlackとFPGAボードで作る理由と方法
LinuxカーネルにCP2102のドライバを組み込む
Androidアプリケーションの開発手順
FPGAボードの開発手順
AndroidアプリケーションからFPGAを制御する
16ビット× 256サンプルのデータをいったんRAMに取り込んで観測する
現場で使える実用的なロジック・アナライザにする

本書の第1部は,インターフェース2013年12月号特集記事の一部を再編集したものです.



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