1. 除了Arino,還有哪些開源硬體
在Maker Faire現場展台上展示的開源硬體平台可見一斑:基於Arrino開發的創意產品占絕大部分,由此可見,由Arrino構建的創客生態系統已蔚然成風,各類基於Arrino的軟硬體開發平台、技術資料、配件等已經非常完善。
而對其他開源硬體平台而言,使用者偏少。無外乎有以下幾大原因:第一,Arrino是創客的「開山鼻祖」,江湖老大的地位不可動搖;第二,Arrino功能簡單,對初學者而言上手更快;第三,關於Arrino的所有配套資料、使用群體最龐大,志同道合者居多。
事實上,當使用Arrino基本的控制功能達不到創客們的更高級、更先進的要求(如通訊、互聯、互動等)時,創客們會另尋出路,會選擇採用基於ARM架構或X86架構的開源硬體平台。舉幾個簡單的例子,僅供參考。
Arrino:適用於入門級新手創客。開發工具有Arino IDE,具有豐富的Arino驅動代碼。對於入門級創客來說,大家更多的是看中Arino龐大的網路資源,各種疊加擴展板和感測器板。
AVR單片機:Arino的核心晶元用的就是Atmel的AVR 8位單片機,可以說Atmel是Arino的鼻祖。
Atmel Xplained / Xplained Pro 開發板:作為低成本單片機,Atmel Xplained / Xplained Pro 開發板有很多型號可供大家選擇,如:8位或32位AVR單片機、ARM Cortex-M0+ 或 Cortex-M4 或 Cortex-M4F、ARM Cortex-M0+ 加無線 SoC、ARM Cortex-A5 微處理器等。基於ARM Cortex-M0+ 架構的開發平台,低外圍資源,但同時具備低功耗,二次開發簡易,擁有32位ARM的計算性能等優勢。Xplained Pro開發板同樣具有可擴展性,可以使用標准排針在開發板側面連接擴展板。
樹莓派RaspberryPi:相比Arino,樹莓派提供更高性能的處理能力,可以輕松實現I/O控制、高速數據通信、視頻處理、實時運算等,創客可以在Debian Linux環境下編程,實現各種過去需要在PC環境實現的功能。樹莓派是初級創客向高階創客演進的理想平台。目前全球用戶超過300萬,每年以200萬的速度遞增。
CooCox開發工具:用於ARM Cortex-M設備的開發,CoIDE具有強大的工程管理和調試功能,集成了一個開放和分享的組件代碼平台,支持Arino編程語言,Arino驅動代碼可平滑移植到CoIDE,基本不需改動代碼,適用於有進階需求的創客。
MSP430 LaunchPad:LaunchPad是TI專門推出的一系列開發平台,其特點是使用簡單:下載使用一體,無需額外硬體。與此同時,來自美國的工程師還向創客們演示直接在電路板上方加上「Booster Pack」外圍板(相當於擴展板),去完成不同外設的二次開發。有用過Launchpad開發辦的工程師評價到:將Arino的程序移植到Launchpad上幾乎是一件非常簡單的事情,有時候甚至不需要任何的更改,只要對埠進行相應的調整即可。總體來說,Launchpad的性價比是非常高的,低功耗,低價格,性能也有保障,可以說是一個Arino玩家的理想替代選擇。LaunchPad非常適合學習和低資源需求的應用。
Galileo(伽利略)開發板 & Edison平台:英特爾嵌入式事業部產品經理王景佳指出,伽利略開發板是基於英特爾架構全新兼容Arino(介面、開發環境均可與Arino兼容)的可開發電路板系列的首款產品。此次,Intel展位上來自北京高校的大學生們展示著基於伽利略開發板開發的各種硬體創作成果。基於Quark處理器的伽利略開發板在本次制匯節上可謂大賺眼球。如果說Arino是創客運動的導火索,那麼Edison則是創客運動的新里程。盡管本次沒有展出Edison實物,但創客們還是很期待Intel為大家帶來更多驚喜。
與此同時,適合創客的其他高級平台還包括: 基於Freescale i.MX6 SOLO (1GHz Cortex A9) RIoT Board, 基於Ti Sittara Cortex A8 BeagleBone Black, 基於Atmel Cortex A5 的SAMA5D3-Xplained等等,他們提供更強大的計算性能和更靈活的應用能力。
無一例外,以上談及的開源硬體均是與Arrino兼容的智能硬體平台。事實上,從這里我們也能看到Arrino在創客運動中不可動搖的地位。
事實上,創客們需要的是一個開放、分享的氛圍。誰能為他們營造這種氛圍,誰才能占據創客硬體市場的領導地位,Arrino就做到了這一點。對於其他硬體平台而言,打造一個「類Arrino」經營模式的生態系統是有很多問題亟待解決的,譬如,如何引起創客對新的軟硬體平台的關注並選擇使用;如何完善軟硬體支持;創客們在實現產品創作時是否能擁有跟Arrino類似的開放、分享平台等等。
不過有挑戰才有創新,這是值得贊頌的,因為這才是「創客精神」。對於創客們而言,越多開源硬體平台,他們的選擇就越多,創客的群體才會日益壯大。創客文化的精髓——「開放」、「分享」,才會傳遍大江南北!創客運動來襲,連接你我他,你准備好了嗎?
2. 什麼是掌控板有什麼用
掌控板可以用於python語言教學並兼容各種圖形化編程界面,有交互媒體、物聯網、人工智慧和機器人等多個領域的應用場景,非常契合時代發展需要。
3. 學單片機能做什麼能從事什麼工作
這個問題相當於:
大學物理實驗課中學習使用分光鏡觀察干涉條紋,以後有什麼用、可做什麼工作?這類實驗器具有發展前景么?(觀察干涉條紋的實驗,也是基礎物理實驗中操作難度相對大的一個。)
單片機學習起到的作用,跟上述類似——相信這樣一說心裡就能有個大概的感覺了吧。
具體來說:
通過學習單片機,有利於深入了解微機的電子運行原理,有利於了解硬體基礎運行規則和規律。
在單片機編程中所需要用到的匯編指令,也有利於引導計算機科學相關專業的學生下潛去了解底層編程語言的特性。
融入動手實踐的課程,都有利於更直觀、感性地傳授知識。
對於今後的工作來說,無論是從事計算機程序設計、電子線路設計、微電子線路及系統設計,單片機的學習經歷都有助益。在本科學習中,除非專業限定特別狹窄,一般不會極度深究單片機本身的內容;更多地是一種入門普及教學——所以可以作為一門通識課程來看待它——所起到的作用也與大多數通識課程相近。
關於 ARM(Advanced RISC Machines, Ltd.),該公司的核心產品線是一類綜合性的微處理器產品,並不是簡單通過某一門課程的學習可以達到的;但無疑單片機相關知識作為先修內容之一是必要和可取的。
關於 DSP(Digital Signal Processing),該領域涵蓋面極廣,且軟、硬體均全面覆蓋。如果要在其領域中發展,一般人只能精通掌控其中幾個分支領域,所以不必擔心、也不要期望某一門基礎課程可以左右任何事情。
至於單片機本身的前景,目前電路規模巨大、功能完善的電子/微電子計算系統已經非常成熟,所以單片機的實際應用可能是在一些小型的專用系統或專用電路上;另外,它本身作為臨時的實驗或建模素材,也有簡便易行的特徵。
關於最後一個問題:知識面只覆蓋任何一個小領域的人,進階的學習和工作都會受到非常大的限制;在基礎教育階段盡量開拓自己的知識面總是有利的。