1. 除了Arino,还有哪些开源硬件
在Maker Faire现场展台上展示的开源硬件平台可见一斑:基于Arrino开发的创意产品占绝大部分,由此可见,由Arrino构建的创客生态系统已蔚然成风,各类基于Arrino的软硬件开发平台、技术资料、配件等已经非常完善。
而对其他开源硬件平台而言,使用者偏少。无外乎有以下几大原因:第一,Arrino是创客的“开山鼻祖”,江湖老大的地位不可动摇;第二,Arrino功能简单,对初学者而言上手更快;第三,关于Arrino的所有配套资料、使用群体最庞大,志同道合者居多。
事实上,当使用Arrino基本的控制功能达不到创客们的更高级、更先进的要求(如通讯、互联、互动等)时,创客们会另寻出路,会选择采用基于ARM架构或X86架构的开源硬件平台。举几个简单的例子,仅供参考。
Arrino:适用于入门级新手创客。开发工具有Arino IDE,具有丰富的Arino驱动代码。对于入门级创客来说,大家更多的是看中Arino庞大的网络资源,各种叠加扩展板和传感器板。
AVR单片机:Arino的核心芯片用的就是Atmel的AVR 8位单片机,可以说Atmel是Arino的鼻祖。
Atmel Xplained / Xplained Pro 开发板:作为低成本单片机,Atmel Xplained / Xplained Pro 开发板有很多型号可供大家选择,如:8位或32位AVR单片机、ARM Cortex-M0+ 或 Cortex-M4 或 Cortex-M4F、ARM Cortex-M0+ 加无线 SoC、ARM Cortex-A5 微处理器等。基于ARM Cortex-M0+ 架构的开发平台,低外围资源,但同时具备低功耗,二次开发简易,拥有32位ARM的计算性能等优势。Xplained Pro开发板同样具有可扩展性,可以使用标准排针在开发板侧面连接扩展板。
树莓派RaspberryPi:相比Arino,树莓派提供更高性能的处理能力,可以轻松实现I/O控制、高速数据通信、视频处理、实时运算等,创客可以在Debian Linux环境下编程,实现各种过去需要在PC环境实现的功能。树莓派是初级创客向高阶创客演进的理想平台。目前全球用户超过300万,每年以200万的速度递增。
CooCox开发工具:用于ARM Cortex-M设备的开发,CoIDE具有强大的工程管理和调试功能,集成了一个开放和分享的组件代码平台,支持Arino编程语言,Arino驱动代码可平滑移植到CoIDE,基本不需改动代码,适用于有进阶需求的创客。
MSP430 LaunchPad:LaunchPad是TI专门推出的一系列开发平台,其特点是使用简单:下载使用一体,无需额外硬件。与此同时,来自美国的工程师还向创客们演示直接在电路板上方加上“Booster Pack”外围板(相当于扩展板),去完成不同外设的二次开发。有用过Launchpad开发办的工程师评价到:将Arino的程序移植到Launchpad上几乎是一件非常简单的事情,有时候甚至不需要任何的更改,只要对端口进行相应的调整即可。总体来说,Launchpad的性价比是非常高的,低功耗,低价格,性能也有保障,可以说是一个Arino玩家的理想替代选择。LaunchPad非常适合学习和低资源需求的应用。
Galileo(伽利略)开发板 & Edison平台:英特尔嵌入式事业部产品经理王景佳指出,伽利略开发板是基于英特尔架构全新兼容Arino(接口、开发环境均可与Arino兼容)的可开发电路板系列的首款产品。此次,Intel展位上来自北京高校的大学生们展示着基于伽利略开发板开发的各种硬件创作成果。基于Quark处理器的伽利略开发板在本次制汇节上可谓大赚眼球。如果说Arino是创客运动的导火索,那么Edison则是创客运动的新里程。尽管本次没有展出Edison实物,但创客们还是很期待Intel为大家带来更多惊喜。
与此同时,适合创客的其他高级平台还包括: 基于Freescale i.MX6 SOLO (1GHz Cortex A9) RIoT Board, 基于Ti Sittara Cortex A8 BeagleBone Black, 基于Atmel Cortex A5 的SAMA5D3-Xplained等等,他们提供更强大的计算性能和更灵活的应用能力。
无一例外,以上谈及的开源硬件均是与Arrino兼容的智能硬件平台。事实上,从这里我们也能看到Arrino在创客运动中不可动摇的地位。
事实上,创客们需要的是一个开放、分享的氛围。谁能为他们营造这种氛围,谁才能占据创客硬件市场的领导地位,Arrino就做到了这一点。对于其他硬件平台而言,打造一个“类Arrino”经营模式的生态系统是有很多问题亟待解决的,譬如,如何引起创客对新的软硬件平台的关注并选择使用;如何完善软硬件支持;创客们在实现产品创作时是否能拥有跟Arrino类似的开放、分享平台等等。
不过有挑战才有创新,这是值得赞颂的,因为这才是“创客精神”。对于创客们而言,越多开源硬件平台,他们的选择就越多,创客的群体才会日益壮大。创客文化的精髓——“开放”、“分享”,才会传遍大江南北!创客运动来袭,连接你我他,你准备好了吗?
2. 什么是掌控板有什么用
掌控板可以用于python语言教学并兼容各种图形化编程界面,有交互媒体、物联网、人工智能和机器人等多个领域的应用场景,非常契合时代发展需要。
3. 学单片机能做什么能从事什么工作
这个问题相当于:
大学物理实验课中学习使用分光镜观察干涉条纹,以后有什么用、可做什么工作?这类实验器具有发展前景么?(观察干涉条纹的实验,也是基础物理实验中操作难度相对大的一个。)
单片机学习起到的作用,跟上述类似——相信这样一说心里就能有个大概的感觉了吧。
具体来说:
通过学习单片机,有利于深入了解微机的电子运行原理,有利于了解硬件基础运行规则和规律。
在单片机编程中所需要用到的汇编指令,也有利于引导计算机科学相关专业的学生下潜去了解底层编程语言的特性。
融入动手实践的课程,都有利于更直观、感性地传授知识。
对于今后的工作来说,无论是从事计算机程序设计、电子线路设计、微电子线路及系统设计,单片机的学习经历都有助益。在本科学习中,除非专业限定特别狭窄,一般不会极度深究单片机本身的内容;更多地是一种入门普及教学——所以可以作为一门通识课程来看待它——所起到的作用也与大多数通识课程相近。
关于 ARM(Advanced RISC Machines, Ltd.),该公司的核心产品线是一类综合性的微处理器产品,并不是简单通过某一门课程的学习可以达到的;但无疑单片机相关知识作为先修内容之一是必要和可取的。
关于 DSP(Digital Signal Processing),该领域涵盖面极广,且软、硬件均全面覆盖。如果要在其领域中发展,一般人只能精通掌控其中几个分支领域,所以不必担心、也不要期望某一门基础课程可以左右任何事情。
至于单片机本身的前景,目前电路规模巨大、功能完善的电子/微电子计算系统已经非常成熟,所以单片机的实际应用可能是在一些小型的专用系统或专用电路上;另外,它本身作为临时的实验或建模素材,也有简便易行的特征。
关于最后一个问题:知识面只覆盖任何一个小领域的人,进阶的学习和工作都会受到非常大的限制;在基础教育阶段尽量开拓自己的知识面总是有利的。