Objectifs pédagogiques

• Prendre en main le Raspberry Pi pour installer une distribution standard (Rasbian Buster).
• Ajuster et configurer le système en fonction de ses besoins spécifiques.
• Communiquer en utilisant les interfaces d’entrées-sorties comme RS-232, SPI, I²C, GPIO, etc.
• Développer des applications personnalisées pour Linux embarqué.
• Recompiler le noyau du système et ajouter des drivers supplémentaires.

Travaux pratiques

Mise en pratique sur un kit Raspberry Pi 3

Prise en main du Raspberry Pi

• Introduction : présentation du Raspberry Pi, des systems-on-chip BCM2835/2836/2837 et du processeur Arm 1176.
• Distribution Linux pour Raspberry Pi : téléchargement, installation, test.
• Découverte de la distribution : paramètres essentiels, outils standard.
• Utilisation de base : configuration système, utilisateurs, interface graphique.
• Utilisation de Linux sur Raspberry Pi : avantages et inconvénient d’un système sur carte SD.

Travaux pratiques 
Installation et test d’une distribution standard sur Raspberry Pi.

Configuration et personnalisation

• Réseau : configuration du réseau (Ethernet+WiFi), Internet, connexion distante.
• Services réseau : démarrage des services, choix adapté à un système embarqué : configuration des services DHCP et de partage de fichiers SAMBA
• Mise à jour : installation de paquets, mise à jour.
• Serveurs : configuration d’un serveur Web sur le Raspberry Pi.
• Contrôle à distance : déport d’affichage et prise de contrôle à distance.

Travaux pratiques 
Configuration optimale du système, du réseau et des services.

Entrées-sorties et interfaces de communication

• Contrôleur UART : communication entre Raspberry Pi et PC. Traces de boot.
• Entrées-sorties GPIO : utilisation depuis le Shell, dans un programme Python ou C.
• Interruptions et GPIO : détection des changements d’état d’une GPIO.
• SPI : dialogue en SPI avec un microcontrôleur (Arduino Uno).
• I²C : interrogation en I²C d’un capteur de température (MCP9808).
• Bluetooth : identification, connexion, communication.

Travaux pratiques 
Communication sur différentes interfaces d’entrées-sorties.

Programmation applicative sur Raspberry Pi

• Programmation en C/C++ : compilation native ou compilation croisée, débogage, exemples.
• Programmation Python : interpréteur Python et modules. Applications graphiques.
• Scripts Shell : exemples de scripts pour initialisation du système ou lancement d’applications.

Travaux pratiques 
Exemples de programmation dans différents langages.

Personnalisation avancée

• Recompilation du noyau : intérêts de la recompilation, configuration ajustée.
• Drivers supplémentaires : compilation et d’installation de drivers externes.
• Configuration « from scratch » : mise en œuvre d’un système entièrement personnalisé avec Buildroot.

Travaux pratiques 
Ajout de drivers supplémentaires (extension des GPIO).