Topic 1 - Introduction

1️⃣ BeagleBone Black là “chuẩn giáo khoa” cho Embedded Linux

BBB được thiết kế ngay từ đầu để chạy Linux (Debian, Yocto, Buildroot):

• CPU ARM Cortex-A8 (AM335x) – kiến trúc ARM phổ biến trong embedded

• Có MMU → chạy Linux kernel đầy đủ

• Hỗ trợ:
  • Bootloader (U-Boot)
  • Linux Kernel
  • Device Tree
  • Root File System

👉 Khi học trên BBB, bạn học đúng quy trình của một sản phẩm Embedded Linux thật, không phải Linux giả lập.

2️⃣ BBB Rev E có I/O “đúng chất nhúng”

So với Raspberry Pi (thiên về hobby / multimedia), BBB đậm chất công nghiệp hơn:

Có sẵn rất nhiều ngoại vi:

• GPIO

• UART

• I2C

• SPI

• PWM

• ADC (điểm cực kỳ quan trọng ❗)

• PRU (Programmable Real-time Unit)

👉 Rất phù hợp để:

• Học Linux Device Driver

• Làm việc với sensor, relay, motor

• Hiểu rõ user space ↔ kernel space

3️⃣ Có eMMC onboard – cực kỳ tiện cho người học

BBB Rev E có:

• 4GB / 8GB eMMC trên board

Lợi ích:

• Không phụ thuộc thẻ SD (đỡ lỗi vặt)

• Dễ flash image Linux

• Boot ổn định → giống thiết bị thương mại

👉 Khi học boot process:

ROM → SPL → U-Boot → Kernel → RootFS

bạn nhìn thấy tận tay, không phải lý thuyết suông.

4️⃣ Tài liệu & cộng đồng cực mạnh

BBB là board được dùng rất nhiều trong đào tạo & công nghiệp, nên:

• Documentation chi tiết

• Schematic public (xem được từng chân phần cứng)

• Cộng đồng Embedded Linux lớn

• Ví dụ Device Tree, Driver, Yocto… đầy đủ

👉 Rất phù hợp cho:

• Sinh viên

• Fresher Embedded

• Người chuyển từ firmware MCU lên Linux

5️⃣ BBB Rev E phù hợp cho “lộ trình học chuẩn”

Với BeagleBone Black, bạn có thể học từ thấp lên cao:

🧱 Level 1 – Nền tảng

• Cross-compile

• Làm việc với ARM Linux

• GPIO / sysfs / character device

⚙️ Level 2 – Kernel & Driver

• Device Tree

• Viết Linux driver (LED, button, I2C sensor)

• Interrupt, memory map

🏭 Level 3 – Sản phẩm

• Build Linux bằng Yocto / Buildroot

• Custom image

• Tối ưu boot time

• Gần sát sản phẩm công nghiệp

👉 Đây chính là lý do rất nhiều khóa Embedded Linux chọn BBB làm board chuẩn.

6️⃣ Vì sao là Rev E (RVE)?

Rev E là phiên bản:

• Ổn định phần cứng

• Phổ biến nhất

• Được hỗ trợ tốt bởi image Linux chính thức

👉 Khi học, tránh lỗi phần cứng lặt vặt, tập trung vào bản chất Linux.

7️⃣ So nhanh với board khác (để bạn dễ hình dung)

🎯 Kết luận ngắn gọn

BeagleBone Black Rev E được chọn để học Embedded Linux vì nó:

• Chạy Linux “chuẩn chỉnh”

• Có đầy đủ I/O công nghiệp

• Phù hợp học driver, kernel, device tree

• Giá hợp lý, tài liệu mạnh

• Gần với thiết bị Embedded Linux thực tế

https://www.beagleboard.org/boards/beaglebone-black

8️⃣ Các dự án Embedded Linux và IoT sử dụng BeagleBone Black

1. Dự án Embedded Linux (cốt lõi nhất)

BeagleBone chạy Linux đầy đủ (Debian, Yocto, Ubuntu Core) nên rất phù hợp cho các dự án liên quan đến hệ điều hành nhúng.

Ví dụ:

• Build Linux bằng Yocto cho board thật

• Viết driver GPIO, I2C, SPI, UART

• Lập trình Kernel Module

• Custom bootloader (U-Boot)

• Debug hệ thống bằng Serial Console (UART)

👉 Đây là lý do BBB hay được chọn trong các khóa Embedded Linux chuyên nghiệp

2. Dự án IoT (Internet of Things)

BBB có Ethernet, USB, GPIO mạnh → cực hợp làm IoT Gateway.

Ví dụ:

• Thu thập dữ liệu từ cảm biến (nhiệt độ, độ ẩm, khí gas…)

• Gửi dữ liệu lên Cloud (MQTT, HTTP, REST API)

• Edge Computing (xử lý dữ liệu tại thiết bị)

• Smart Home / Smart Factory

Stack thường dùng:

• Python / C / C++

• MQTT, Node-RED

• AWS IoT, Azure IoT, ThingsBoard

3. Dự án Điều khiển & Tự động hóa (Industrial / Robotics)

BBB có PRU (Programmable Realtime Unit) – điểm rất mạnh mà Raspberry Pi không có.

Ví dụ:

• Điều khiển động cơ Servo / Stepper

• CNC mini

• Robot tự hành

• PLC mini chạy Linux

• Hệ thống điều khiển thời gian thực (Real-time control)

👉 PRU giúp xử lý tín hiệu thời gian thực chính xác đến microsecond

4. Dự án Thu thập & Giám sát dữ liệu (Data Acquisition)

BBB có ADC, nhiều GPIO → dùng làm thiết bị đo.

Ví dụ:

• Đọc tín hiệu Analog từ cảm biến

• Hệ thống giám sát môi trường

• Logger dữ liệu (ghi vào SD / gửi server)

• Giám sát điện năng, dòng điện

5. Dự án Gateway & Network Device

BBB đủ mạnh để làm thiết bị mạng nhỏ.

Ví dụ:

• Router Linux

• Firewall mini

• Gateway Modbus ↔ Ethernet

• Gateway CAN ↔ TCP/IP

6. Dự án Giáo dục & Đào tạo

BBB rất phổ biến trong:

• Trường đại học

• Trung tâm đào tạo Embedded Linux

• Khóa học Yocto / Device Driver

Sinh viên học được:

• Linux command line

• Cross-compile

• Debug hệ thống thật

• Làm việc như kỹ sư embedded thực tế

7. Prototype sản phẩm công nghiệp

BBB được dùng để:

• Làm prototype nhanh

• Proof of Concept (PoC)

• Test phần mềm trước khi đưa sang SoC custom

So sánh nhanh: BeagleBone dùng tốt nhất khi nào?

Kết luận ngắn gọn

👉 BeagleBone Black phù hợp nhất cho:

• Embedded Linux chuyên sâu

• Driver, Kernel, Yocto

• IoT công nghiệp

• Hệ thống điều khiển thời gian thực