BeagleBone Black教程之BeagleBone Black裝置的連線

BeagleBone Black開發前需要準備的材料

經過上面的介紹，相信你已經對BeagleBone有了大致的瞭解，你需要注意到完成一件事情可能有多種不同的方式。所以，依賴於你要完成的專案，需要的材料也會不同，下面的材料可以助你完成本書的大部分專案，但不是必須的：

q BeagleBone或者Beaglebone Black
q 5V直流介面卡
q 網線
q USB A到mini B線
q 麵包板
q 跳線
q LED若干
q 各規格電阻
q 按鈕
q 開關
q 電位器
q 溫度感測器
q MicroSD卡

如果你用的是BeagleBone Black，你可能還需要準備下面的材料：

q HDMI監視器（或者VGA監視器）
q Micro HDMI線（或者Micro HDMI到VGA介面卡）
q 鍵盤
q 滑鼠
q USB HUB
q 3.3V FTDI線或者相容線

BeagleBone Black的作業系統

和一個計算機一樣，BeagleBone也有一個作業系統，它預設使用的是開源、免費的Linux作業系統。當然，BeagleBone官方提供了多種作業系統可供選擇：

q Debian
q ?ngstr?m
q Android
q Ubuntu

除了官方支援的幾個系統之外，社群還提供了非常多的系統可供選擇：

q Nintendo
q ArchLinux
q LinuxCNC
q Minix
q Kali
q XNU
q Asterisk
q TI EZSDK
q Beaglemnt（僅BeagleBone Black）

在出廠的時候，BeagleBone Black板載記憶體中安裝的是Debian Linux。如果你使用的是BeagleBone，則安裝在Micro SD卡中。因為在這個系統的開發非常迅速，所以使用這個系統可以隨時保持最新版本（附錄A提供了更新系統映像的方法）。筆者推薦使用預設的Debian Linux系統，因為這個作業系統被官方支援，系統的開發和測試都在BeagleBone上進行，這使得系統更加健壯，並且在Debian Linux上管理軟體包也非常方便。

連線你的Beaglebone

就像前面提到過的，完成一件事情可以有多種不同的方法，在本節中這句話顯得特別應景。本節將帶領大家連線到BeagleBone的命令列終端，而連線的方式就有5種。在命令列中，你可以建立和執行命令、管理系統以及獲取板子資訊等操作。在通常情況下，我們使用Ethernet介面連線就可以，但如果出現了網路連線不可用的情況，我們就需要使用一些其他方法了。

透過USB連線與驅動安裝BeagleBone Black

在BeagleBone的板載儲存中其實已經存放了文件和驅動，它們可以幫助你更容易地連線BeagleBone。使用USB連線BeagleBone主要分為如下的幾個步驟：

（1）如果你使用的是BeagleBone，確保寫入最新版本系統的MicroSD卡已經插入卡槽。

（2）透過USB A到mini B USB將BeagleBone連線到你的電腦。

（3）大約20秒後，一個名為可移動儲存裝置會出現在你的磁碟列表中，如圖2.8所示。開啟這個裝置，並且雙擊其中的START.htm在你的預設瀏覽器中開啟START HTML文件，文件的內容如圖2.9所示。

圖2.8 可移動裝置

圖2.9 START HTML文件圖2.10 安裝對應的驅動

（4）在Install drivers步驟中選擇相應系統的驅動並安裝，如圖2.10所示。

（5）.在你的瀏覽器中輸入地址http://192.168.7.2/以訪問BeagleBone 101，如圖2.11所示。這個頁面的伺服器就是BeagleBone，包含了關於板子的大量資訊，其中還有一些使用Bonescript的互動式示例，如圖2.12所示。

圖2.11 BeagleBone 101 圖2.12 Bonescript的示例

如果你感興趣的話，想必這一節對你來說非常輕鬆。我們將會在第7節返回來使用Bonescript，現在，我們需要學習一種使用命令列的連線方式。

透過USB使用SSH連線BeagleBone Black

這種連線方式仍然只需要將BeagleBone和電腦使用USB線連線起來即可，接著執行下面的步驟：

（1）開啟終端並連線到BeagleBone。

q 如果你使用的是Mac，開啟終端應用程式（在實用工具中），並在命令列提示符後輸入ssh root@192.168.7.2，如圖2.13所示。

圖2.13 Mac下的SSH連線圖2.14 Linux下的SSH連線

q 如果你使用的是Linux，在終端中輸入命令ssh root@192.168.7.2，如圖2.14所示。
q 如果你使用的是Windows作業系統，那麼需要安裝PuTTY（官網）。之後在“Host Name”中輸入root@192.168.7.2，確保“Connection type”為SSH後，單擊Open按鈕，如圖2.15所示。

圖2.15 在Windows下透過PuTTY連線

（2）如果是第一次連線以SSH方式連線，則會提示你連線到未知的主機，你可以安全地忽略這個訊息；

（3）在預設情況下root使用者是沒有設定密碼的，如果提示你輸入密碼，則只需要直接按回車即可；

（4）如果你看到如下的提示資訊，則說明你成功連線了：

root@beaglebone:~#

透過Ethernet使用SSH連線BeagleBone Black

估計你很早就有使用網線連線BeagleBone的想法了，下面我們就把想法付諸實踐：

（1）如果你使用的是BeagleBone，確保已經寫入系統的MicroSD卡插入卡槽。

（2）使用網線將BeagleBone連線到路由器，接著將5V直流介面卡插入板載電源插孔。

（3）透過SSH連線：

q 如果你使用的是Mac，在終端應用程式（參考2.5.2）中輸入ssh root@beaglebone.local。
q 如果你使用的是Linux，在終端（參考2.5.2）中輸入ssh root@beaglebone.local。
q 在Windows中，你需要下載PuTTY和Bonjour Print Services for Windows，之後將root@beaglebone.local作為主機名輸入“Host Name”，並且確保“Connection type”為SSH，最後單擊Open按鈕，如圖2.16所示。

圖2.16 在Windows下使用PuTTY連線圖2.17 成功連線後的提示資訊

（4）如果是第一次連線以SSH方式連線，則會提示你連線到未知的主機，你可以安全地忽略這個訊息。

（5）在預設情況下root使用者是沒有設定密碼的，如果提示你輸入密碼，則只需要直接按回車即可。

（6）如果你看到如圖2.17所示的資訊，則說明你成功連線了。

BeagleBone Black連線鍵盤、滑鼠以及顯示器

如果你使用的是Beaglebone Black，那麼你可以直接為他連線鍵盤、滑鼠以及HDMI監視器。由於在Beaglebone上只有一個USB口，所以你需要使用USB HUB來連線鍵盤和滑鼠。當Beaglebone Black啟動之後，呈現在你眼前的是LXDE桌面環境，如圖2.18所示。

圖2.18 GNOME桌面環境圖2.19 終端路徑

可以透過Accessories->LXTerminal開啟終端，如圖2.19所示。

在本書中，絕大多數的操作集中在命令列。當然，像建立、修改以及移動檔案等操作都可以在桌面環境下執行，所有這些操作都類似於Windows或者Mac作業系統。

使用串列埠透過USB連線BeagleBone Black

在2.2.8節中我們介紹過序列插頭，透過它就可以以序列方式與板子傳輸資料，這當然包括控制系統。在你網路出現問題的時候，使用序列方式連線是非常方便的，而且系統會將啟動資訊都從串列埠輸出，這些資訊有助於有能力的讀者除錯系統，如圖2.18所示。

圖2.18 系統啟動時輸出的資訊圖2.19 FTDI USB到序列介面卡

當然，如果你使用SSH方式就可以輕鬆地連線，那就不必要透過這種方式連線，但是你一定要將它記在腦子裡以備不時之需。這種連線方式在BeagleBone和BeagleBone Black之間有些許的不同。如果你使用的是BeagleBone，那麼你只需要使用USB A到Mini B線即可。而如果你使用的是BeagleBone Black，那麼就需要使用到FTDI USB到序列介面卡（如圖2.19所示）或者Prolific PL2303 USB到序列介面卡（如圖2.20所示）了，這些工具可沒有USB那麼常見。

圖2.20 PL2303 USB到序列介面卡圖2.21 PuTTY的設定

下面就分別介紹BeagleBone和BeagleBone Black在OS X、Linux以及Windows下的操作。

1.在OS X或Linux下透過序列方式連線BeagleBone

（1）如果之前沒有連線過，則需要參考2.5.1節安裝驅動。

（2）插入Micro SD卡，並使用USB線將板子連線到電腦。

（3）開啟終端應用程式，然後輸入以下命令：

screen `ls /dev/{tty.usb*B,beaglebone-serial}` 115200

注意：如果screen命令不可用，則需要首先透過軟體包管理器安裝screen。

（4）此時，會出現一個空螢幕加一個閃爍的游標。按下回車出現登入介面。

（5）使用root使用者名稱登入。

（6）預設狀態是沒有設定密碼的，遇到提示輸入密碼的資訊之間按回車即可。

（7）要退出和斷開到BeagleBone的連線，只需要輸入Control A然後輸出K即可。

2.在Windows下透過序列方式連線BeagleBone

（1）如果之前沒有連線過，則需要參考2.5.1節安裝驅動。

（2）插入Micro SD卡，並使用USB線將板子連線到電腦。

（3）下載並安裝PuTTY（參考2.5.1），並啟動PuTTY。

（4）連線型別選擇Serial，如圖2.21所示。

（5）從裝置管理器中獲取到串列埠號。按下Windows+R鍵，輸入devmgmt.msc並單擊“確定”按鈕。在裝置管理器中找到埠號，如圖2.22所示（圖中為COM3）。

圖2.22 檢視埠號圖2.23 設定串列埠號和傳輸速率

（6）將埠號填入PuTTY的Serial line，並將傳輸速率設定為115200，如圖2.23所示。

（7）其餘設定保持預設即可，然後單擊Open按鈕。

（8）此時，會出現一個空螢幕加一個閃爍的游標。按下回車出現登入介面。

（9）使用root使用者名稱登入。

（10）.預設狀態是沒有設定密碼的，遇到提示輸入密碼的資訊之間按回車即可。

3.在OS X或Linux下透過序列方式連線BeagleBone Black

（1）如果之前沒有連線過，則需要參考2.5.1節安裝驅動。

（2）將USB口連線到你的電腦。

（3）如果你使用的是FTDI線，則將GND朝向接近網路介面的一端插入序列插頭J1。如果你使用的是Prolific PL2303 USB到序列介面卡則需要將黑色線（GND）連線在1號（規定接近網路介面的一端第一個針腳為1）針腳、綠色線（RXD）連線在4號埠、白色線（TXD）連線在5號埠。

（4）開啟終端應用程式，在OS X中，輸入以下命令：

screen `ls /dev/tty.usbserial-*` 115200

在Linux中，需要先透過dmsg命令檢視裝置名稱，如圖2.24所示。

圖2.24 檢視裝置名圖2.25 登入系統

圖2.24中所示的裝置名為ttyUSB0，所以在Linux終端中執行如下的命令：

screen `ls /dev/ttyUSB*` 115200

注意：如果screen命令不可用，則需要首先透過軟體包管理器安裝screen。

（5）此時，會出現一個空螢幕加一個閃爍的游標。按下回車出現登入介面。

（6）使用root使用者名稱登入。

（7）預設狀態是沒有設定密碼的，遇到提示輸入密碼的資訊之間按回車即可，如圖2.25所示。

（8）要退出和斷開到BeagleBone的連線，只需要輸入Control A然後輸出K即可。

4.在Windows下透過序列方式連線BeagleBone Black

（1）如果之前沒有連線過，則需要參考2.5.1節安裝驅動。

（2）將USB口連線到你的電腦。

（3）如果你使用的是FTDI線，則將GND朝向接近網路介面的一端插入序列插頭J1。如果你使用的是Prolific PL2303 USB到序列介面卡，則需要將黑色線（GND）連線在1號（規定接近網路介面的一端第一個針腳為1）針腳、綠色線（RXD）連線在4號埠、白色線（TXD）連線在5號埠。

（4）下載並安裝PuTTY（參考2.5.1），並啟動PuTTY。

（5）連線型別選擇Serial，如圖2.26所示。

圖2.26 PuTTY的設定圖2.27 確定埠號

（6）從裝置管理器中獲取到串列埠號：按下Windows+R鍵，輸入devmgmt.msc並點選OK，在裝置管理器中找到埠號，如圖2.27所示（圖中為COM8）。

（7）其餘設定保持預設即可，然後單擊Open按鈕。

（8）此時，會出現一個空螢幕加一個閃爍的游標。按下回車出現登入介面，如圖2.28所示。

（9）使用root使用者名稱登入。

（10）.預設狀態是沒有設定密碼的，遇到提示輸入密碼的資訊之間按回車即可，如圖2.29所示。

圖2.28 登入介面圖2.29 登入系統

至此，各種連線方式已經介紹完畢。在接下來的部分，還會介紹到連線BeagleBone的另外一種方式——使用Cloud9 IDE。當然，最好的方式就是將你的BeagleBone連入因特網，這種方式下，你可以透過SSH使用命令列、使用SFTP管理檔案以及在BeagleBone上訪問網際網路，這些內容將在第4章節介紹。

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BeagleBone Black教程之BeagleBone Black裝置的連線