Raspberry Pi，中文名：树莓派。树莓派由注册于英国的慈善组织“Raspberry Pi 基金会”开发，旨在于学生计算机编程教育，树莓派官方的关键词就是："Teach, Learn, and Make with Raspberry Pi"。在2006年，树莓派早期概念是基于Atmel(Atmel公司会在单片机一章中有介绍)的 ATmega644单片机。2012年2月29日，树莓派基金会发布了256MB内存的树莓派B型。四年后，也就是2016年2月29号，基金会宣布树莓派3 B型将以35美元的价格发售。
309 |与前三款比较（包括树莓派 B+），树莓派3在硬件配置上有什么不一样呢？ 311 | 以下是主要几款树莓派（不包括树莓派A+及Zero）的主要参数对比：
312 || 硬件 | 316 |A型 (一代） | 317 |B型 (二代) | 318 |B+版 | 319 |树莓派3 B型 | 320 |
|---|---|---|---|---|
| CPU | 325 |ARM1176JZF-S核心（ARM11系列）700MHz | 326 |900MHz的四核 Cortex-A7 | 327 |同左 | 328 |1.2GHz 四核 64 位 ARMv8 处理器 | 329 |
| SoC（系统级芯片 ) | 332 |Broadcom BCM2835 | 333 |Broadcom BCM2835 | 334 |同左 | 335 |Broadcom BCM2837 | 336 |
| GPU（图形处理器） | 339 |Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0, 1080p 30 h.264/MPEG-4 AVC 高清解码器 | 340 |同左 | 341 |同左 | 342 |同左 | 343 |
| 内存 | 346 |256MB | 347 |512MB | 348 |512MB | 349 |1GB | 350 |
据说，树莓派3外观相对前几款树莓派并没有太多变化，但性能提升了50%。而且，就在树莓派3发布几天之后，windows 10 iot就提供了支持对树莓派3的支持，可以看出大家对这款卡片机的青睐。于是，我特意查了一下BCM2835以及BCM2837这两款系统级芯片，但里面主要介绍了树莓的外围扩展，定时器，中断，GPIO,PWM等，有更高的项目需求可以看看。如果想看具体的芯片书册，可到datasheet进行下载，附上BCM2835链接。
354 | 355 | 356 |树莓派和其它MUC一样，可以直接以汇编或C语言进行编程，在编写一些简单的程序时，是不会有什么问题的。编写复杂的程序，这样显然会更加吃力。而且学习成本也高，往往我们需要关心的不是用何种语言去编程，而是不要管底层驱动。跟树莓派装上操作系统，便可以解决这些问题。树莓派官方提供了很多可选的系统镜像，这里会以两款比较流行的系统，树莓派官方系统Raspbian及win10 iot进行安装学习。
308 |windows下有现成的工具可用，所以windows下其实更简单，但手头没有可用的windows系统，就用mac给树莓派装系统。
310 |可以到树莓派官方下载地址，下载镜像。我选择Raspbian，官方的一个操作系统。
312 |df -h查看已经挂在的卷。（可以找到我们的SD卡在系统里对应的设备文件）diskutil unmount将这些分区卸载。(如我的SD卡在系统里对应的设备文件/dev/disk4s1，则需要使用‘’‘diskutil unmount /dev/disk4s1将SD卡分区卸载。)diskutil list确认/dev/disk4s1已被卸载。dd bs=4m if=2016-02-09-jessie-raspbian.img of=/dev/rdisk4｀SD系统写入成功。
323 |
hdmi_safe=1 //取消注释
330 | config_hdmi_boost=4 //取消注释
331 | 采用ssh的方式连接树莓派，mac下下了一个Ip Scanner查看局域网里设备ip地址。找到Raspberra pi的ip地址。
333 | 
树莓派默认的账户: pi，密码：raspberry。（之前的操作系统必须先链接显示器，用键盘确认），ssh首次登录会生成密钥，选择yes,连接ssh pi@ip,输入密码，登录成功。
由于我的系统时重装的，所以登录时会报错。本机直接输入ssh-keygen -R hostname重新生成密钥即可。
因为项目时基于node开发的，所以只需要装一下node即可。树莓派使用的架构用的架构是ARMv6，所以需要下载一个ARMv6版本的node，linux下下载命令wget https://nodejs.org/dist/v4.3.1/node-v4.3.1-linux-armv6l.tar.xz
等待下载，家里网速太慢。。。
342 |下载成功之后需要解压.xz文件，先xz -d xxx.tar.xz将xxx.tar.xz解压成xxx.tar。然后，再用 tar xvf xxx.tar来解包
由于node已经编译过了，不需要在本地编译了，直接使用即可，done.
345 |
Done，环境搭建完成。
350 | 351 | 352 |Arduino 是一款比较流行的开源硬件，相对于传统的硬件平台，Arduino所具有的优势就是采用 Creative Commons 许可。 Creative Commons（CC）是为保护开放版权行为而出现的类似GPL的一种许可（license）。在 Creative Commons许 可下，任何人都被允许生产电路板的复制品，还能重新设计，甚至销售原设计的复制品。Ardunio 其实是包含硬件部分（各种型号的Arduino板）和软件部分（Arduino IDE)。
308 |Ardunio 开发板众多，仅主板就有各种系列，还有各种对应扩展板和传感器。Ardunio 基本都是采用 Atmel 公司的16位及32位芯片。下面是几款主要的Ardunio 发板：
310 |
广受青睐的 Arduino Uno 开发板是以 ATmega328 MCU 控制器为基础。而 ATmega328 是一款低功耗，高性能的 AVR® 8位微处理器，这款芯片采用的是精简指令集计算机（RISC）架构，4/8/16/32K 313 | 字节系统内可编程闪存。Arduino Uno 开发板所具有的特性都是来自于 ATmega328 这款芯片。更多特性可以查看 ATmega328官方数据手册。
314 |
Arduino Nano 是一款基于 ATmega328(Arduino Nano 3.x) 或 ATmega168(Arduino Nano2.x)的开发卡，体积小巧、功能全面且适用于电路板。
317 |
与前两款不同，Arduino Due 是基于 ATSAM3X8EA 芯片。而 ATSAM3X8EA 是32位 ARM Cortex-M3 RISC 处理器，Cortex－M3 处理器采用 ARMv7-M 架构。更多细节可以查看ATSAM3X8EA.
320 |
Arduino Mega 采用 ATmega2560 作为核心处理器。ATmega2560 是一款256K字节系统内可编程闪存的微处理器，这里不再做过多介绍，更多内容可以看数据手册
323 |
Arduino Zero 采用的 SAMD21 作为主控制器，而SAMD21 是32位ARM Cortex M0+ 内核，CortexM0 其核心架构为 ARMv6M，关于 ARM 架构会在 ARM 章节进行讲解。Arduino Zero 是 Atmel 与 Arduino 合作推出 Zero 开发板，它是一款简洁、优雅、功能强大的32位平台扩展板。附上SAMD20手册
326 |
ArduinoYún的比较独特，采用了 ATmega32U4 处理器，同时还带有 AtherosAR9331（wifi模块），而主芯片则和 Arduino Leonardo 相同。不同的是Yún板具备内置以太网和Wi-Fi支持器，Yún还可以与板上Linux分配通信，Arduino带来了功能强大的联网计算机。
329 |
330 | 以上是 Ardunio 的系列产品，除此之外还有很多已经废弃的产品，更多 Ardunio 产品看查看Arduino Products
Ardunio IDE 同时支持 windows、linux、mac 三种平台，适用于任何 Ardunio 板。具体安装和使用方法可以参照官方Getting Started with Arduino， Ardunio IDE 提供了自己特有的语法.很多人喜欢用 Sublime Text ，没有关系，安装 Ardunio 的插件，和 Ardunio IDE 具有的功能类似。以下是 Ardunio IDE 的界面：
333 | 
本想在这一章会对照开发板简单讲解一下硬件原理图，所以如果你想深入了解硬件原理图，这里附上官网的PDF版 。下图是一张原理图和开发板的概览图：
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外接电源输入进来的电压可能在5V附近，为了保证更加精准的5V电压，防止电压过高穿透芯片。这里选用的是 NCP117ST50T3G 稳压芯片，这款稳压芯片输出电压可调范围是1.5-12V。稳压电路的连接方式及计算公式可查此链接。
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这块 UNO 板采用 Atmega16U2 芯片做下载电路，一般我们可能需要单独的下载模块下载程序，但此开发板直接将下载电路集成到了开发板上。这里直接可连 USB 线进行下载，像 Ardunino mini 这种小系统板是需要单独的下载模块的。
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如上图，这里可以独立出 UNO 的最小系统板，我们编程最关心的就是这个最小系统的 GPIO 接口。晶振的选择几个元器件的选择可参考 Atmega328 数据手册。下图是我们经常操作的一些管脚，比如，我们下一章节将要用的的开发板中的13管脚，它对应的是芯片的19管脚，B端口的第五个管脚，而除了作为普通的 IO 管脚外，它的第二功能就是SCK（同步时钟），SPI通信中作为时钟信号。
320 | 
上一节介绍了 Ardunio UNO 的硬件结构，这一节将会写一个 UNO 的 “hello word” 程序，在软件领域通常会以输出 “hello word” 作为开始，而在硬件领域通常是以点亮 LED 灯作为开始。
308 |首先，在编写程序之前，需要下载编译环境和安装驱动。这里以mac为例，具体的下载过程可以参考官方的Getting Started w/ Arduino on Mac OS X。从官方下载IDE时可能需要先捐献才能下载，为了表示对IDE的支持，我捐献了两美元。当然如果你没有信用卡或者其他的合适的支付手段，这里提供一个第三方的下载平台。按照上述方法安装完毕之后，需要再安装串口驱动，下载链接。驱动安装完毕之后，可以检查驱动是否安装成功。插上连接线，输入ls /dev/tty.*
这里是“/dev/tty.usbmodem1421”，驱动安装成功。
312 |在编写程序之前，还需要更改一些配置项：
314 |第一步，选择对应的开发板，这里选用的是 UNO 开发板。
315 |
第二部，选择对应的下载端口，上面打印的端口是“/dev/tty.usbmodem1421”，这里选择它。
317 |
Ardunio 采用自己的一套语言规范，程序可以被分解为三个主要部分：结构、值（变量和常量）以及函数。 320 | 一般结构中包含两个函数：“setup()”、“loop()”。“setup()” 是在“sketch”开始时被调用的，用于初始化变量、管脚、开始使用库文件等等。这个函数只会在开发板上电或复位时被调用一次。而“loop()”函数则是在“setup()”函数执行完毕后，一直循环执行。点亮 LED 的思路是只需要在程序开始时，将 LED 置于点亮状态。上一章可以看到，UNO 开发板的13管脚连接在 LED 的灯的一端，而 LED 的灯另一端连接到了低电平，也就是说，只需在初始化时，给13管脚上赋上高电平便可完成操作。
321 |// the setup function runs once when you press reset or power the board
322 | void setup() {
323 | // initialize digital pin 13 as an output.
324 | pinMode(13, OUTPUT);
325 | // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
326 | digitalWrite(13, HIGH);
327 | }
328 |
329 | // the loop function runs over and over again forever
330 | void loop() {
331 |
332 | }
333 | 编译下载到 UNO 板中，Done，效果如下：
334 |
项目进行中，问题可提至issue
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