# 1. 安装依赖包
sudo apt-get install -y make build-essential libssl-dev zlib 1g-dev
sudo apt-get install -y libz2-dev libreadline-dev libsqlite3-dev wget curl llvm
sudo apt-get install -y libncurses5-dev libncursesw5-dev libncursesw5-dev xz-utils tk-dev

# 2. 进入待下载的页面
cd ~

# 3. 下载python
sudo wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.4/Python-3.7.4.tgz

# 4. 等待下载结束，执行以下解压命令
sudo tar -zxvf Python

# 5. 进入该文件夹目录
cd Python 

# 6. 执行以下命令安装
sudo ./configure --prefix=/user/local/python3
sudo make

# 7.安装完成，创建软链接
ln -s /user/local/python3/bin/python3 /user/local/bin/python3
ln -s /user/local/python3/bin/pip3 /user/local/bin/pip3
python -v
pip3 -v

2.2.2 Python 解释器

解释型语言每检查一条语句，翻译成二进制然后执行。

2.2.3 Thonny

python IDE 集成开发环境。

第三章 Linux命令

3.1 系统管理

3.1.1 用户管理

普通用户：$

超级管理员：#

更改密码：sudo passwd root

增加用户：sudo useradd 用户名

删除用户：sudo userdel 用户名

3.1.2 进程和服务管理

触发一个事务，会开启一个进程，并给予该进程一个PID.

ps -l 查看当前bash下相关进程的全部信息。

pstree 显示整棵进程树。

top 实时的动态显示进程信息。

pidof 指定进程查看指定进程的PID

kill PID 杀死单个进程

killall 进程名杀死该程序的所有进程

Linux 服务管理主要有两种方式，即service和systemctl。主要负责控制systemd系统和服务管理器。

Systemctl命令常见用法：

1）列出所有可用单元 systemctl list-unit-files

2）检查某个服务的运行状态 systemctl status nginx

3）列出所有服务 systemctl list-unit-files --type=service

4) 重启、停止、启动服务 systemctl restart/stop/reload/status nginx

5) 查询服务是否激活，以及配置开机启动 systemctl is-active/disable/enable nginx

6) 结束服务 systemctl kill nginx

7) 列出设备的各项设备、挂载、服务

systemctl list-uint-files -- type
automount device path snapshot swap timer
busname mount service socket terget

8) 重启、停止、挂起、休眠系统 systemctl reboot/halt/suspend/hibenate/hybrid-sleep

3.1.3 系统重启和关机

sudo reboot/poweroff/shutdown -h 03:1/halt

3.2 文件管理

文件管理包括文件或目录的创建、删除、查询、移动，由mkdir,rm,mv等命令实现，其中文件查询是重点，用find命令来进行。

3.2.1 创建和删除

rmdir 空目录删除

rm -rf 目录

nano 文件创建文件

rm 文件删除文件

mv 文件移动文件

mv 文件目录移动并重命名

cp 文件目录拷贝文件

创建符号连接

ln ccccAgain 硬连接
ln -s cc ccTo 软连接

3.2.2 目录切换

ls: 显示目录信息

pwd: 显示当前目录

cd: 切换目录

3.2.3 权限设置

chmod命令使用直接或者二进制两种方式来修改权限：

1）：直接方式 chmod o-wx 文件名

u 代表文件所属用户
g 代表与文件所属用户同组的用户
o 代表其他所有用户

2）：数值方式 chmod 755 文件名

r = 4
w = 2
x = 1

3.2.4 查找

find ./-name "core*" | xargs file 搜寻文件或目录

find ./-name ".o" 查找目标文件夹中是否有obj文件

find ./-name ".o" -exec rm {} \ 递归当前目录及子目录以删除所有.o结尾的文件

3.3 软件管理

linux操作系统提供了一个集中的软件包管理系统，帮助用户搜索、安装和管理系统。软件通常以包的形式存储在仓库（repository）中，对软件包的管理和使用称为包管理。

3.3.1 软件安装

Raspberry Pi OS 系统包的格式为.deb 文件，要直接安装生成.deb包时需要使用dpkg命令。

sudo dpkg -i 包名.deb

Raspberry Pi OS 系统使用的是本地数据库存储远程可用的包仓库列表，在安装或升级包之前最好更新这个数据库。

sudo apt-get update

知道某个软件包的名称后，就可以使用以下命令从软件仓库安装：

sudo apt-get install 包名

sudo apt-get install -y 包名无需提示直接安装

3.3.2 软件升级

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get dist-upgrade

3.3.3 软件搜索

apt-cache search 搜索内容

apt-cache show 包名查看该软件包的详细说明

dpkg -s 包名显示当前包的安装状态

3.3.4 软件卸载

sudo apt-get remove 包名卸载保留配置文件

sudo apt-get -purge remove packagename 卸载并删除配置文件

sudo apt-get autoremove 自动移除已知不需要的包

3.4 性能检测

使用树莓派在系统中部署几个不同功能的程序系统时，这些功能涉及数据库读写，串口读写，Web访问等，对系统的压力较大，经常需要查看当前系统的性能，需要知道了解CPU,内存，和硬盘的使用情况。

3.4.1 使用命令查看

vmstat n m (n 为监控频率， m为监控次数 ) 查看cpu，内存和硬盘的使用情况。

free -m 查看内存使用情况

df -h 查看磁盘空间利用情况

du -sh 查询当前目录下空间利用情况

du -sh 'ls' 该目录下所有文件夹排序后的大小

watch 工具持续监控应用某个数据的变化

3.4.2 使用脚本查看

略过

第四章常用操作

4.1 树莓派换源

4.1.1 查看系统版本

sudo lsb_release -a 查看系统版本 11 bullseye

4.1.2 更换系统源

先备份源文件
1. sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
2. sudo cp /etc/apt/sources.list.d/raspi.list /etc/apt/sorces.list.d/raspi.list.bak
编辑源文件
1. sudo nano /etc/apt/sources.list
将初始代码使用#注释，添加新的清华镜像源
1. deb Index of /raspbian/raspbian/dists/bullseye/main/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror
2. deb-src Index of /raspbian/raspbian/dists/bullseye/main/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

4. Ctrl + O 保存，Enter键，Ctrl + X 离开

5. 编辑系统源文件

6. deb Index of /raspberrypi/dists/bullseye/main/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

deb-src Index of /raspberrypi/dists/bullseye/main/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

7. 同步更新更新源

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

4.1.3 更换pip源

cd ～
mkdir .pip
cd .pip
nano pip.conf
[global]
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

4.2 文件存储

利用树莓派搭建一个文件存储器，实现文件和数据备份

4.2.1 FTP服务

1）：安装vsftpd 服务器 sudo apt-get install vsftpd

2）：启动FTP 服务 sudo service vsftpd start

3）：编辑vsftpp 的配置文件 anonymous_enable = NO local_enable = YES write_enable=YES local_umask=022

4）：重启vsftpd 服务 sudo service vsftpd restart

第二篇核心技术

第五章 GPIO基础

5.1 GPIO简介

5.1.1 GPIO定义

GPIO(通用型输入/输出) 接口常简称为GPIO,用于输出高低电平或读入引脚的状态是高电平或低电平。

5.1.2 GPIO 引脚布局

有三种情况对树莓派的GPIO引脚进行编号

物理引脚编号
wringPi编号使用C语言开发，可以通过gpio readall命令查看
BCM编号，Broadcom SOC的通道号码，pinout查看配置信息和引脚编号

5.2 连接GPIO

5.2.1 直接连接

5.2.2 使用T形扩展版

5.2.3 使用面包板

5.3 使用RPi.GPIO模块

5.3.1 基本用法

import RPi.GPIO as GPIO

# 指定编号规则
GPIO.setmode(GPIO.BoARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setwarnings(False)

# 将引脚设置为输入
GPIO.setup(channel,GPIO.IN)
# 将引脚设置为输出
GPIO.setup(channel,GPIO.OUT)
# 将引脚设置为默认
GPIO.setup(chanel,GPIO.OUT,initial=GPIO.HIGH)

# 一次设置多个通道
chan_list = [11,12]
GPIO.setup(chan_list,GPIO.OUT)

# 读取引脚的输入状态
GPIO.input(channel,state)

# 设置引脚的输出状态
GPIO.output(channel,state)

# 一次设置多个引脚
chan_list = [11,12]
GPIO.output(chan_list,(GPIO.HIGH,GPIO.LOW))

# 释放脚本中使用的引脚
GPIO.cleanup()

#查看RPi 开发板信息和RPi.GPIO版本
GPIO.RPI_INFO
GPIO.VERSION

5.3.2 模块的输入

# 输入引脚处于“悬空”，输入的状态可能会反复变化，可以使用硬件或者软件对电阻进行上拉或下拉

# 获取当前瞬间的引脚信息
GPIO.setup(channel,GPIO.IN,pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

# 实时监控引脚状态变化
# 方法一通过轮询的方法
import time
while GPIO.input(channel) == GPIO.LOW
    time.sleep(0.1)
# 方法二通过使用中断（边缘检测）
# 1）：使用wait_for_egde()
channel = GPIO.wait_for_edge(channel,GPIO.RISING,timeout=5000)
if channel is None:
    print()
else:
    print()

# 2): 使用add_event_detect(),对引脚进行监听，引脚输入状态发生变化，调用event_detected()函数
GPIO.add_event_detect(channel,GPIO.RISING)
if GPIO.event_detected(channel):
    print()
# 也可以使用回调函数
def mycallback(channel):
    print()
GPIO.add_event_detect(channel,GPIO.RISING,callback=my_callback)

# 回调可能不止一次被调用，出现“开关抖动”，可以在指定的函数加入bouncetime=参数去抖动
# GPIO.remove_event_detect(channel) 停止检测边缘程序

5.3.3 脉冲宽度调制

脉冲宽度调制（PWM）是指通过改变脉冲信号的频率和高电平的持续时间来实现电压控制。

# PWM功能的简单应用

# 创建一个PWM的实例对象
p = GPIO.PWM(channel,frequency)

# dc代表占空比
p.start(dc)

# 设置新的频率
p.ChangeFrequency(freq)

# 设置新的占空比
p.ChangeDutyCycle(dc)

# 停止 PWM
p.stop()