軟體設計實務實習單元二

 

AI人工智慧自編教材學習單元
學習主題	二、作業系統安裝實作
學習目標	1.認識樹莓派作業系統種類 2.學會樹莓派作業系統安裝 3.學會樹莓派週邊設備安裝實作
授課時數	6小時	授課方式	1.講授法(輔以媒體教材) 2.分組實作
準備材料	1.樹莓派Pi3B一片 2.個人電腦(PC)，螢幕(VGA或HDMI介面)各一台 3.Micro SD卡 16GB以上一片
授課內容
(一)樹莓派作業系統介紹 1.Raspbian(Raspberry Pi OS) 這是最多人用的Raspberry Pi作業系統，是從Debian Linux修改而來的，所以稱為Raspbian，即Raspberry Pi＋Debian Linux的意思。 2.Snappy Ubuntu Core 這是從知名的Ubuntu Linux修改而來的，是後來才加入的新作業系統，目前尚未有正式版，只有內部測試版（Alpha），連外部測試版（Beta）都還沒有。 3.RaspBMC 如果只是想把Raspberry Pi當成一個媒體播放機來使用，而不是當成電腦或學習電腦，也不是當成電子控制系統等，則可以考慮使用RaspBMC。   4.NOOBS NOOBS其實意思是New Out of Box，它不是一套作業系統，但初學Rasperry Pi的人建議要認識它，它是一個多重開機系統，在記憶卡中安裝NOOBS，並用NOOBS開機，如此即可在開機過程中，透過選單選擇安裝不同的Raspberry Pi作業系統。 倘若不小心弄壞了系統，只要透過NOOBS選單選擇重新安裝即可，不用再把記憶卡拿到電腦上重新載入映像檔。     5.Windows 10 IoT core 此作業系統為微軟針對樹莓派網路應用所開發的系統，可透過Visual Studio撰寫C#的程式並部署到樹莓派中 (一)樹莓派作業系統安裝 1.使用Raspberry Pi Imager *       步驟一：進入樹莓派官網下載區(https://www.raspberrypi.org/downloads/) *       步驟二：點選Raspberry Pi Imager for Windows *       步驟三：下載並安裝imager.exe。 *       步驟四：執行imager.exe *       步驟五：選擇作業系統。 *       步驟六：選擇SD卡。         *       步驟七：開始燒錄。 *       步驟八：燒錄進度達成100%，即完成作業系統安裝。   2.使用SDFormatter+Win32 Disk Imager 進行安裝 *       步驟一：進入樹莓派官網下載區(https://www.raspberrypi.org/downloads/) *       步驟二：點選Raspberry Pi OS   *       步驟三：下載樹莓派OS *       步驟四：下載完成後將檔案解壓縮後備用 *       樹莓派作業系統安裝準備工具: 1.SD卡格式化軟體 2.SD卡燒錄軟體 3.Micro SD卡讀卡機 4.樹莓派OS檔案 *       打開SD卡燒錄軟體將樹莓派OS掛載上去，就完成了                 (二)樹莓派的初次設定 樹莓派設定所需工具 1.電腦螢幕(需有HDMI輸入，如果沒有可透過轉接器使用VGA輸入) 2.HDMI線(如果螢幕沒有HDMI輸入，需要HDMI轉VGA轉接器與VGA線) 3.鍵盤(USB接頭) 4.滑鼠(USB接頭) 5.網路環境(有線或無線都可以，如果沒有要遠端控制則不需要) 6.電源供應器(5V 2.5A)   *       步驟1:將安裝好樹莓派系統的記憶卡插在樹莓派上       *       步驟2:將HDMI線與電源接上樹莓派 *       步驟3:開啟電源接上鍵盤與滑鼠後，等待開機完成出現如下畫面。   (三)樹莓派的圖形介面說明 1.桌面工具   2.主選單內容 *       步驟4:網路設定點選視窗右上角連線到wifi *       步驟5:連線完成後可以看到如下圖資料 *       步驟5-1:透過LX終端機查看IP點擊視窗左上角的    圖示開啟視窗 *       步驟5-2:在視窗輸入指令hostname  - I   3.函式庫的升級與安裝 *       sudo apt-get update *       sudo apt-get upgrade *       sudo apt-get install python3-pip *       sudo apt-get install python-pip *       sudo apt-get autoremove *       pip list *       pip3 list   4.中文環境安裝：在LX終端機執行如下之步驟： sudo locale-gen zh_TW.UTF-8 sudo nano /etc/locale.gen (進入locale.gen編輯畫面 游標移至最底端將zh_TW BIG5、zh_TW.EUC-TW EUC-TW、zh_TW.UTF-8 UTF-8這三行前面的#刪除，之後按Ctrl+O儲存後離開) sudo locale-gen(產生中文套件) sudo nano /etc/default/locale(修改/etc/default/locale如下 #File generated by uupdate-locale LANG=zh_TW.UTF-8 之後按Ctrl+O儲存後Ctrl+X離開 sudo apt-get -y install ttf-wqy-microhei ttf-wqy-zenhei xfonts-wqy(安裝中文字型) sudo apt-get -y install scim scim-tables-zh scim-chewing(安裝scim注音輸入法) reboot(重新開機) 安裝好 SCIM 輸入法後，切換按鍵如下：  Ctrl-Space ：切換輸入中文或英文  Ctrl-Shift   ：切換不同輸入法 註：SCIM（Smart Common Input Method）是一個支援多國語言的輸入法平台   5.指令列操作(for Linux) (1)ls→顯示目前資料夾下檔案    例：ls –l (2)pwd→顯示目前資料夾位置 (3)cd→轉換資料夾位置    例：cd Pictures (4)mkdir→新增資料夾 (5)rmdis→刪除資料夾 (6)rm→刪除檔案 (7)cp→複製檔案    例：cp a.txt b.txt (8)mv→移動資料夾或檔案 (9)cat→顯示檔案內容 (10)chmod→修改檔案權限(xrwxrwxrw,x執行權限,r讀取權限,w寫入權限)    例：chmod 644 test.py        chmod 444 test.py (11)sudo→最高權限使用指令 　 例：sudo apt-get ipdate        sudo shutdown –h now (12)upzip→解壓縮zip檔案 (13)tree→顯示目前資料來下子資料夾及檔案 (14)df→顯示檔案相資訊 (15)wget→下載網站上的檔案 (16)whereis→找出某指令所在資料夾位置 (17)grep→找出檔案中的關鍵字 (18)ping→找尋網路上的其他主機 (19)ipconfig→顯示目前網路卡狀態
作業與練習
選擇題： ( )1.LibreOffice的 Impress與Microsoft的何種軟體類似？(A)Word(B)Power Point(C)Excel(D)Access ( )2. LibreOffice 的 Writer與 Microsoft的何種軟體類似？(A)Word(B)Power Point(C)Excel(D)Access. ( )3.LibreOffice的Calc 與Microsoft的何種軟體類似？(A)Word (B)Power Point (C)Excel(D)Accesso ( )4.欲查看現行所在資料夾底下的檔案及子資料夾，需使用何指令？(A)ls (B)rm (C)cp(D)mv. ( )5.列印檔案内容，需使用何指令？(A)ipconfig (B)wget (C)cat(D)grep. ( )6.拷貝檔案，需使用何指令？(A)cp (B)wget (C)cat (D) grep° ( )7.顯示目前所在資料夾，需使用何指令？(A)1s (B)pwd (C)mv (D)grep° ( )8.刪除檔案，需使用何指令？(A)ls (B)rm (C)cp (D)mv. ( )9.新增資料夾，需使用何指令？(A)mkdir (B)rmdir (C)cp (D)mv ( )10.刪除資料夾，需使用何指令？(A)mkdir (B)rmdir (C)cp (D)mv ( )11.查看PID，需使用何指令？(A)1s (B)ps (C)cp (D)mv. ( )12.刪除PID，需使用何指令？(A)rm (B)rmdir (C)kill (D)mv. ( )13.Python開發環境為何？(A)IDLE (B)quartusII (C)ISE (D)HPICE ( )14.移動資料夾，需使用何指令？（A)mkdir (B)rmdir (C)cp (D)mv ( )15.清空LX終端機螢幕上的文字，需使用何指令？（A)mkdir (B)rmdir  (C)cp (D)clear. ( )16.上網取得檔案，需使用何指令？（A)mkdir (B)wget (C)cp (D)clear ( )17.查看目前網路卡狀態，需使用何指令？（A)ifconfig (B)rmdir (C)cp (D)clear ( )18.欲查看別的主機是否開機運作，需使用何指令？（A)ping (B)rmdir (C)cp (D)clear ( )19.找出含有關鍵字的所有檔案，需使用何指令？（A)ping (B)grep (C)cp (D)clear. ( )20.找出某指令所在資料夾位置，需使用何指令？（A)ping (B)grep (C)whereis (D)clear ( )21.最高權限使用指令為何？（A)ping (B)sudo (C)whereis (D)clear ( )22.修改檔案權限，需使用何指令？（A)ping (B)chmod (C)cp (D)clear ( )23.以樹狀架構顯示所有子資料夾及檔案，需使用何指令？（A)ping (B)grep (C)tree (D)clear ( )24.何者非文書編輯軟體？（A)Leafpad (B)vi (C)nano (D)IDLE.   簡答題 1.Raspberry Pi的作業系統有那幾種?試說明不同種類的功能。 2.請說明Raspberry Pi作業系統安裝步驟? 3.如何在Raspberry Pi作業系統安裝中文作業環境?

軟體設計實務實習單元一

AI人工智慧自編教材學習單元
學習主題	一、認識Raspberry Pi 樹莓派
學習目標	1.樹莓派應用及趨勢的認識 2.樹莓派與Arduino比較 3.樹莓派的基本功能認識
授課時數	2小時	授課方式	講授法(輔以媒體教材)
準備材料	樹莓派Pi3B一片
授課內容
1.樹莓派應用及趨勢 　　樹莓派(Raspberry pi)是英國『樹莓派基金會』(The Raspberry Pi Foundation)開發和推廣的單板電腦。主要執行Linux作業系統的單板迷你電腦，其目的是以低廉價格和自由軟體來推廣學校的基礎資訊科學教育。 　　雖然目前Arduino是十分廣泛的應用晶片，價格上也十分親民，但是Arduino無法直接執行或架設伺服器等功能，也無法直接傳送影像訊息，相較於樹莓派，內含記憶體、WiFi、藍芽網路及一般網路功能，它的GPIO(General Purpose Inpur/Output)脚位有28個，比Arduino的14脚位多，功能也更廣泛。如下表分析 Raspberry Pi 3B+ Arduino Uno 優點 (1)更強大更快速的處理器，可多工執行。 (2)可與乙太網路、WiFi及藍芽通訊相容 (3)容易地轉換作業系統(OS) (4)包含音訊、影像、攝影介面、USB介面、HDMI輸出介面 (5)輕易地學習程式語言的編輯 (6)可隨時連上網路並可多工同步處理程序 缺點 (1)設定系統及週邊功能時間較長。 (2)即使簡單的功能都需安裝程式。 (3)價格較高。 優點  (1)可以很容易連接類比感測器及其他電子元件。 (2)可擴充多樣化的功能。 (3)不需要繁瑣的設定，且隨插即用。 (4)價格便宜。 (5)收集感測器資料功能強大。 缺點 (1)每次只能執行一個程式，無法多工執行且執行速度較慢 (2)無法使用網路與外界連接 (3)需要額外學習程式語法 2.樹莓派的型號 樹莓派原始版本分為A和B兩種型號(Model A和 ModelB)，另外也有售價更低、尺寸更小的Zero版本。如下圖 Model A+                 Model B+ Zero   Model A共有分為A和A+兩種，CPU都是BCM2835 記憶體256MB(A+有256與512MB版本)，支援音源輸出，不支援網路輸出(無乙太網路連接器)，A+提供2組USB插槽(A只有一組)，使用全尺寸SD卡，Model A GPIO腳位有26支，A+則有40支，Model A+尺寸比A來的小。 Model B 共分成3代，只有2代只出Model B版本其餘1代與3代皆有B與B+兩種版本，3代開始內建無線網路以及藍芽模組，Model 3B+如下圖。 　　Raspberry Pi Model 3B+重點規格如下： l  CPU：Broadcom BCM2837B0四核A53（ARMv8）64位@ 1.4GHz l  GPU：Broadcom Videocore-IV l  內存：1GB LPDDR2 SDRAM l  網絡：千兆乙太網（通過USB2.0通道，最大吞吐量 300Mbps），2.4GHz和5GHz 雙頻Wi-Fi，支持802.11b / g / n / ac l  藍牙：藍牙4.2，低功耗藍牙（BLE） l  存儲：Micro-SD l  GPIO：40引腳GPIO雙排插針 l  其他接口：HDMI，3.5mm模擬音頻視頻插孔，4x USB 2.0，乙太網，攝像機串行接口（CSI），顯示器串行接口（DSI） l  尺寸：82毫米x 56毫米x 19.5毫米，50克
作業與練習
選擇題： (  )1.樹莓派Pi3B的系統晶片編號為何？(A)BCM2837(B)BCM2835(C)BCM2836(D)以上皆非 (  )2.樹莓派Pi3B的外接USB埠有幾個？(A)1 (B)2 (C)3 (D)4. (  )3.樹莓派Pi3B的外接USB埠規格為何？(A)USB1.1 (B)USB2.0 (C)USB3.0 （D)USB3.1. (  )4.樹莓派Pi3B的CPU是幾核心？(A)1 (B)2 (C)3(D)4. (  )5.樹莓派Pi3B的CPU是工作時脈是多少？(A)800MHz(B)900MHz(C)1GHz(D)1.2GHz° (  )6.樹莓派Pi3B的影像輸出介面為何？(A)USB (B)VGA (C)HDMI (D)以上皆非。 (  )7.樹莓派Pi3B的電源插座規格為何？(A)USB Mini (B)USB Micro (C)DC5V(外徑 3.5mm,内徑1.35mm （D)以上皆非。 (  )8.樹莓派Pi3B的有線網路傳輸最高速度為何？(A)10Mbps(B)100Mbps(C)1G (D)10G. (  )9.假設樹莓派Pi3B的microSD卡為16G,但原系統整體使用量低於4G，於進行系統回復時，請需使用多大容量的microSD 記憶卡？(A)4G (B)8G (C)16G(D)以上皆非。 (  )10.樹莓派Pi3B的microSD卡，進行系統備份與回復需使用何種软體？        (A)Win32PiDiskImager (B)Win64PiDiskImager        (C)Win64Disklmager　 (D)Win32DiskImager (  )11.樹莓派Pi3B的作業系統為何？（A)Win XP (B)Win 7 (C)Win10 (D)Linux (  )12.樹莓派Pi3B+的GPIO共有幾pin?(A)30 (B)32 (C)40 (D)42 (  )13.樹莓派Pi3B+的內建靜態記憶體(SDRAM)容量為何?(A)512MB (B)1GB (C)2GB (D)16GB   簡答題： 1.請說明Raspberry Pi 3B+有那些I/O埠(含數量)? 2.請比較Raspberry Pi與 Arduino的優缺點。

 

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