BeagleBone Black教程之BeagleBone Black设备的连接
BeagleBone Black开发前需要准备的材料
经过上面的介绍，相信你已经对BeagleBone有了大致的了解，你需要注意到完成一件事情可能有多种不同的方式。所以，依赖于你要完成的项目，需要的材料也会不同，下面的材料可以助你完成本书的大部分项目，但不是必须的：
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q BeagleBone或者Beaglebone Black
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q 5V直流适配器
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q 网线
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q USB A到mini B线
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q 面包板
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q 跳线
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q LED若干
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q 各规格电阻
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q 按钮
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q 开关
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q 电位器
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q 温度传感器
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q MicroSD卡
如果你用的是BeagleBone Black，你可能还需要准备下面的材料：
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q HDMI监视器（或者VGA监视器）
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q Micro HDMI线（或者Micro HDMI到VGA适配器）
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q 键盘
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q 鼠标
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q USB HUB
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q 3.3V FTDI线或者兼容线
BeagleBone Black的操作系统
和一个计算机一样，BeagleBone也有一个操作系统，它默认使用的是开源、免费的Linux操作系统。当然，BeagleBone官方提供了多种操作系统可供选择：
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q Debian
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q Ångström
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q Android
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q Ubuntu
除了官方支持的几个系统之外，社区还提供了非常多的系统可供选择：
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q Nintendo
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q ArchLinux
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q LinuxCNC
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q Minix
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q Kali
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q XNU
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q Asterisk
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q TI EZSDK
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q Beaglemnt（仅BeagleBone Black）
在出厂的时候，BeagleBone Black板载内存中安装的是Debian Linux。如果你使用的是BeagleBone，则安装在Micro SD卡中。因为在这个系统的开发非常迅速，所以使用这个系统可以随时保持最新版本（附录A提供了更新系统映像的方法）。笔者推荐使用默认的Debian Linux系统，因为这个操作系统被官方支持，系统的开发和测试都在BeagleBone上进行，这使得系统更加健壮，并且在Debian Linux上管理软件包也非常方便。
连接你的Beaglebone
就像前面提到过的，完成一件事情可以有多种不同的方法，在本节中这句话显得特别应景。本节将带领大家连接到BeagleBone的命令行终端，而连接的方式就有5种。在命令行中，你可以创建和执行命令、管理系统以及获取板子信息等操作。在通常情况下，我们使用Ethernet接口连接就可以，但如果出现了网络连接不可用的情况，我们就需要使用一些其他方法了。
通过USB连接与驱动安装BeagleBone Black
在BeagleBone的板载存储中其实已经存放了文档和驱动，它们可以帮助你更容易地连接BeagleBone。使用USB连接BeagleBone主要分为如下的几个步骤：
（1）如果你使用的是BeagleBone，确保写入最新版本系统的MicroSD卡已经插入卡槽。
（2）通过USB A到mini B USB将BeagleBone连接到你的电脑。
（3）大约20秒后，一个名为可移动存储设备会出现在你的磁盘列表中，如图2.8所示。打开这个设备，并且双击其中的START.htm在你的默认浏览器中打开START HTML文档，文档的内容如图2.9所示。
图2.8 可移动设备
图2.9 START HTML文档 图2.10 安装对应的驱动
（4）在Install drivers步骤中选择相应系统的驱动并安装，如图2.10所示。
（5）.在你的浏览器中输入地址http://192.168.7.2/以访问BeagleBone 101，如图2.11所示。这个页面的服务器就是BeagleBone，包含了关于板子的大量信息，其中还有一些使用Bonescript的交互式示例，如图2.12所示。
图2.11 BeagleBone 101 图2.12 Bonescript的示例
如果你感兴趣的话，想必这一节对你来说非常轻松。我们将会在第7节返回来使用Bonescript，现在，我们需要学习一种使用命令行的连接方式。
通过USB使用SSH连接BeagleBone Black
这种连接方式仍然只需要将BeagleBone和电脑使用USB线连接起来即可，接着执行下面的步骤：
（1）打开终端并连接到BeagleBone。
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q 如果你使用的是Mac，打开终端应用程序（在实用工具中），并在命令行提示符后输入ssh root@192.168.7.2，如图2.13所示。
图2.13 Mac下的SSH连接 图2.14 Linux下的SSH连接
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q 如果你使用的是Linux，在终端中输入命令ssh root@192.168.7.2，如图2.14所示。
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q 如果你使用的是Windows操作系统，那么需要安装PuTTY（官网http://www.putty.org/）。之后在“Host Name”中输入root@192.168.7.2，确保“Connection type”为SSH后，单击Open按钮，如图2.15所示。
图2.15 在Windows下通过PuTTY连接
（2）如果是第一次连接以SSH方式连接，则会提示你连接到未知的主机，你可以安全地忽略这个消息；
（3）在默认情况下root用户是没有设置密码的，如果提示你输入密码，则只需要直接按回车即可；
（4）如果你看到如下的提示信息，则说明你成功连接了：
root@beaglebone:~#
通过Ethernet使用SSH连接BeagleBone Black
估计你很早就有使用网线连接BeagleBone的想法了，下面我们就把想法付诸实践：
（1）如果你使用的是BeagleBone，确保已经写入系统的MicroSD卡插入卡槽。
（2）使用网线将BeagleBone连接到路由器，接着将5V直流适配器插入板载电源插孔。
（3）通过SSH连接：
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q 如果你使用的是Mac，在终端应用程序（参考2.5.2）中输入ssh root@beaglebone.local。
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q 如果你使用的是Linux，在终端（参考2.5.2）中输入ssh root@beaglebone.local。
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q 在Windows中，你需要下载PuTTY和Bonjour Print Services for Windows，之后将root@beaglebone.local作为主机名输入“Host Name”，并且确保“Connection type”为SSH，最后单击Open按钮，如图2.16所示。
图2.16 在Windows下使用PuTTY连接 图2.17 成功连接后的提示信息
（4）如果是第一次连接以SSH方式连接，则会提示你连接到未知的主机，你可以安全地忽略这个消息。
（5）在默认情况下root用户是没有设置密码的，如果提示你输入密码，则只需要直接按回车即可。
（6）如果你看到如图2.17所示的信息，则说明你成功连接了。
BeagleBone Black连接键盘、鼠标以及显示器
如果你使用的是Beaglebone Black，那么你可以直接为他连接键盘、鼠标以及HDMI监视器。由于在Beaglebone上只有一个USB口，所以你需要使用USB HUB来连接键盘和鼠标。当Beaglebone Black启动之后，呈现在你眼前的是LXDE桌面环境，如图2.18所示。
图2.18 GNOME桌面环境 图2.19 终端路径
可以通过Accessories->LXTerminal打开终端，如图2.19所示。
在本书中，绝大多数的操作集中在命令行。当然，像创建、修改以及移动文件等操作都可以在桌面环境下执行，所有这些操作都类似于Windows或者Mac操作系统。
使用串口通过USB连接BeagleBone Black
在2.2.8节中我们介绍过串行插头，通过它就可以以串行方式与板子传输数据，这当然包括控制系统。在你网络出现问题的时候，使用串行方式连接是非常方便的，而且系统会将启动信息都从串口输出，这些信息有助于有能力的读者调试系统，如图2.18所示。
图2.18 系统启动时输出的信息 图2.19 FTDI USB到串行适配器
当然，如果你使用SSH方式就可以轻松地连接，那就不必要通过这种方式连接，但是你一定要将它记在脑子里以备不时之需。这种连接方式在BeagleBone和BeagleBone Black之间有些许的不同。如果你使用的是BeagleBone，那么你只需要使用USB A到Mini B线即可。而如果你使用的是BeagleBone Black，那么就需要使用到FTDI USB到串行适配器（如图2.19所示）或者Prolific PL2303 USB到串行适配器（如图2.20所示）了，这些工具可没有USB那么常见。
图2.20 PL2303 USB到串行适配器 图2.21 PuTTY的设置
下面就分别介绍BeagleBone和BeagleBone Black在OS X、Linux以及Windows下的操作。
1.在OS X或Linux下通过串行方式连接BeagleBone
（1）如果之前没有连接过，则需要参考2.5.1节安装驱动。
（2）插入Micro SD卡，并使用USB线将板子连接到电脑。
（3）打开终端应用程序，然后输入以下命令：
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screen `ls /dev/{tty.usb*B,beaglebone-serial}` 115200
注意：如果screen命令不可用，则需要首先通过软件包管理器安装screen。
（4）此时，会出现一个空屏幕加一个闪烁的光标。按下回车出现登录界面。
（5）使用root用户名登录。
（6）默认状态是没有设置密码的，遇到提示输入密码的信息之间按回车即可。
（7）要退出和断开到BeagleBone的连接，只需要输入Control A然后输出K即可。
2.在Windows下通过串行方式连接BeagleBone
（1）如果之前没有连接过，则需要参考2.5.1节安装驱动。
（2）插入Micro SD卡，并使用USB线将板子连接到电脑。
（3）下载并安装PuTTY（参考2.5.1），并启动PuTTY。
（4）连接类型选择Serial，如图2.21所示。
（5）从设备管理器中获取到串口号。按下Windows+R键，输入devmgmt.msc并单击“确定”按钮。在设备管理器中找到端口号，如图2.22所示（图中为COM3）。
图2.22 查看端口号 图2.23 设置串口号和传输速率
（6）将端口号填入PuTTY的Serial line，并将传输速率设置为115200，如图2.23所示。
（7）其余设置保持默认即可，然后单击Open按钮。
（8）此时，会出现一个空屏幕加一个闪烁的光标。按下回车出现登录界面。
（9）使用root用户名登录。
（10）.默认状态是没有设置密码的，遇到提示输入密码的信息之间按回车即可。
3.在OS X或Linux下通过串行方式连接BeagleBone Black
（1）如果之前没有连接过，则需要参考2.5.1节安装驱动。
（2）将USB口连接到你的电脑。
（3）如果你使用的是FTDI线，则将GND朝向接近网络接口的一端插入串行插头J1。如果你使用的是Prolific PL2303 USB到串行适配器则需要将黑色线（GND）连接在1号（规定接近网络接口的一端第一个针脚为1）针脚、绿色线（RXD）连接在4号端口、白色线（TXD）连接在5号端口。
（4）打开终端应用程序，在OS X中，输入以下命令：
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screen `ls /dev/tty.usbserial-*` 115200
在Linux中，需要先通过dmsg命令查看设备名称，如图2.24所示。
图2.24 查看设备名 图2.25 登入系统
图2.24中所示的设备名为ttyUSB0，所以在Linux终端中执行如下的命令：
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screen `ls /dev/ttyUSB*` 115200
注意：如果screen命令不可用，则需要首先通过软件包管理器安装screen。
（5）此时，会出现一个空屏幕加一个闪烁的光标。按下回车出现登录界面。
（6）使用root用户名登录。
（7）默认状态是没有设置密码的，遇到提示输入密码的信息之间按回车即可，如图2.25所示。
（8）要退出和断开到BeagleBone的连接，只需要输入Control A然后输出K即可。
4.在Windows下通过串行方式连接BeagleBone Black
（1）如果之前没有连接过，则需要参考2.5.1节安装驱动。
（2）将USB口连接到你的电脑。
（3）如果你使用的是FTDI线，则将GND朝向接近网络接口的一端插入串行插头J1。如果你使用的是Prolific PL2303 USB到串行适配器，则需要将黑色线（GND）连接在1号（规定接近网络接口的一端第一个针脚为1）针脚、绿色线（RXD）连接在4号端口、白色线（TXD）连接在5号端口。
（4）下载并安装PuTTY（参考2.5.1），并启动PuTTY。
（5）连接类型选择Serial，如图2.26所示。
图2.26 PuTTY的设置 图2.27 确定端口号
（6）从设备管理器中获取到串口号：按下Windows+R键，输入devmgmt.msc并点击OK，在设备管理器中找到端口号，如图2.27所示（图中为COM8）。
（7）其余设置保持默认即可，然后单击Open按钮。
（8）此时，会出现一个空屏幕加一个闪烁的光标。按下回车出现登录界面，如图2.28所示。
（9）使用root用户名登录。
（10）.默认状态是没有设置密码的，遇到提示输入密码的信息之间按回车即可，如图2.29所示。
图2.28 登录界面 图2.29 登入系统
至此，各种连接方式已经介绍完毕。在接下来的部分，还会介绍到连接BeagleBone的另外一种方式——使用Cloud9 IDE。当然，最好的方式就是将你的BeagleBone连入因特网，这种方式下，你可以通过SSH使用命令行、使用SFTP管理文件以及在BeagleBone上访问互联网，这些内容将在第4章节介绍。
