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책소개

라즈베리 파이로 배우는 하드웨어

프로그래머는 컴퓨터를 이용하여 자신이 원하는 소프트웨어 프로그램을 직접 만들 수 있다는 점에서 창작자와 비슷하다. 그러나 최근에는 이러한 활동이 하드웨어 영역까지 확장되어, 이른바 ‘메이커(Maker) 문화’가 생겨난 것이다. 이 메이커 문화를 부흥시킨 기술 중 하나가 바로 라즈베리 파이(Raspberry Pi)이다.

라즈베리 파이는 영국의 케임브리지 대학교의 에번 업튼(Eben Upton) 등이 설립한 라즈베리 파이 재단(http://www.raspberrypi.org/)에서 개발한 크레디트 카드 정도 크기의 싱글보드 컴퓨터이다. 이 싱글보드 안에는 컴퓨터를 구성하는데 필요한 모든 요소가 포함되어 있다. 산술연산 및 논리연산을 처리하고 제어하기 위한 중앙처리장치, 결과를 모니터에 출력하기 위한 그래픽 연산장치, 메모리(SD 카드 또는 마이크로 SD 카드), 입출력을 위한 각종 디바이스와 포트 등을 PCB 안에 담고 있다.

라즈베리 파이는 원래 35달러의 값싼 가격으로 판매되도록 만들어져, 2012년 3월에 처음 출시되었으며, 어린이나 학생들을 위한 컴퓨터 기술을 교육할 수 있고, 또한 프로그래밍의 기술도 가르칠 수 있도록 만들어졌다. 이와 같이 교육목적으로 개발된 라즈베리 파이는 프로그래밍 언어로서 파이썬(Python)을 사용하여 쉽게 프로그래밍을 할 수 있도록 만들어졌고, 또한 C 언어, PHP, Ruby, Perl, Javascript, 스크래치 등의 언어도 사용할 수 있다. 운영체제로는 리눅스 커널 계열의 Devian을 기반으로 한 라즈비안(Raspbian)을 사용한다.

라즈베리 파이가 출시되면서부터 컴퓨터에 대한 구조, 운영체제 및 프로그래밍에 관심이 다시 높아졌다. 대학 진학 이전에도 쉽게 컴퓨터의 구조, 운영체제, 프로그램의 원리를 알 수 있는 기회가 제공되었고, 고리타분했던 학교 교실에도 새 바람을 불러일으키고 있다. 이제는 소프트웨어의 중요성이 대두되는 시기이므로 학교를 중심으로 정부 또는 기업체의 지원을 받아 소프트웨어 교육을 본격화해야 한다.

창의적인 아이디어로 라즈베리 파이를 이용한 작품 및 프로젝트를 만들 수 있다는 사실은 소프트웨어 교육에 상당히 긍정적인 요소이다. 라즈베리 파이로 인터넷 및 동영상 시연 등의 멀티미디어에 관한 여러 가지를 수행할 수 있고, 즐겁게 트위터, 페이스북 등의 SNS에 들어갈 수 있고 게임도 할 수 있다. 학생들이 학교에도 가지고 갈 수 있고, 가지고 놀 만큼 재미있으면서도 동시에 무언가를 배울 수 있다.

목차

CHAPTER 1 라즈베리 파이 구입부터 설치까지
1.1 라즈베리 파이 소개
1.2 라즈베리 파이 사양 및 구매
1.3 액세서리 선택하기
1.4 배포판 선택하기
1.5 운영체제 설치하기
1.6 라즈베리 파이 설정하기
1.7 환경 설정 및 한글 입력기 설치
1.8 라즈비안 데스크탑 이용하기

CHAPTER 2 리눅스
2.1 리눅스의 정의
2.2 리눅스의 특징
2.3 터미널 띄우고 종료하기
2.4 리눅스 파일시스템의 종류와 특징
2.5 라즈비안의 파일시스템의 배치 형태
2.6 리눅스의 명령어

CHAPTER 3 라즈베리 파이 활용
3.1 라즈베리 파이에서 사운드 재생하기
3.2 사진 및 동영상 재생
3.3 웹캠 사용하기
3.4 무선 LAN 설치 및 구동
3.5 DLNA
3.6 SSG 설정 및 원격제어
3.7 라즈베리 파이와 스마트폰 푸시연동

CHAPTER 4 GPIO 제어
4.1 GPIO
4.2 wiringPi
4.3 wiringPi 설치
4.4 GPIO 유틸리티
4.5 wiringPi GPIO 함수 설명
4.6 명령어라인에서 LED 점멸 제어하기
4.7 C 언어로 LED 제어 실험
4.8 스위치로 LED 제어하기
4.9 PWM
4.10 PWM을 하용하여 LED 밝기 제어하기
4.11 스피커(또는 부저)로 노래 출력하기

CHAPTER 5 I2C 통신
5.1 I2C란?
5.2 I2C 인터페이스 구성
5.3 I2C의 통신 방법
5.4 I2C 설정
5.5 wiringPi I2C 함수 설명
5.6 RTC 모듈 이용하기
5.7 HTU21D로 온·습도 체크하기

CHAPTER 6 Serial Port 통신
6.1 Serial Port 통신이란?
6.2 콘솔 터미널 만들기
6.3 wiringPi Serial Port 함수 설명
6.4 wiringPi를 이용하여 UART로 온·습도 데이터 받기

CHAPTER 7 캐릭터 LCD 제어하기
7.1 캐릭터 LCD란?
7.2 HD44780
7.3 wiringPi LCD 함수 설명
7.4 LCD 모듈의 연결 및 디스플레이
7.5 Hello, World! 출력
7.6 문자 Blinking 하기
7.7 캐릭터 LCD에 커서 표시하기
7.8 캐릭터 LCD에 날짜와 시간 표시하기
7.9 캐릭터 LCD에 사용자 지정 문자 표시하기
7.10 캐릭터 LCD에 문자스크롤 구현하기
7.11 캐릭터 LCD에 온·습도 값의 출력

CHAPTER 8 SPI 통신
8.1 SPI란?
8.2 SPI 설정
8.3 wiringPi SPI 함수 설명
8.4 MCP3202와 CdS로 밝기 측정하기
8.5 Serial 7-Segment Display로 카운터 만들기
8.6 Serial 7-Segment Display로 시계 만들기

CHAPTER 9 카메라 사용하기
9.1 라즈베리 파이 카메라
9.2 라즈베리 파이 카메라 연결하기
9.3 라즈베리 파이 카메라 설정
9.4 라즈베리 카메라 사용하기

부록 참고사항
부록1 APM 설치하기
부록2 라즈베리 파이 3
부록3 풀업 저항과 풀다운 저항

지은이 소개

이상구
서울대학교 공과대학 전자공학과 졸업(학사)
KAIST 전산학과 졸업(석사)
와세다대학 전기전자컴퓨터공학과 졸업(박사)
현재, 한남대학교 컴퓨터공학과 교수
현재, 미국 NJIT 방문교수 역임
현재, ETRI, KISTI 초빙연구원 역임
연구분야: 컴퓨터 구조, 마이크로프로세서, 임베디드 시스템