自主學習浪潮下,如何看待物理運算的學習 (包含開發板及機器人) [程式創客] 中學生程式自學手冊— 教育開發板


開發板參考:

BBC MICRO:BIT VS ARDUINO VS RASPBERRY PI

改變世界教育市場的物理計算工具 — 樹莓派(Raspberry Pi)、Arduino 、BBC micro:bit

若要細談,可能要寫三本書,我先節錄參考文章作介紹

首先:微型計算機(micro computer)和微控制器(micro controller)有什麼不同?

一個微型計算機通常有一個介面,你可以通過插入到某種顯示器。 一個微控制器沒有介面,你在一台計算機上寫一個程式,只把代碼上傳到電路板上。 它具有一次只能存儲和運行一個程式的能力,但可以隨意多次重新編程。

自2005年以來,Arduino一直在使用,是Tech Will Save Us公司最常用的微控制器。 它是DIY玩家的核心,也是我最喜歡的一款DIY水炸彈植物澆水系統背後的推動力。 這是一個微型控制器,它背後有一個忠實和支持的社區,所以編輯在線共用的現有代碼可以使新項目的原型快速而簡單

Raspberry Pi Zero是一款微型計算機,於2015年推出,並且是一個6釐米長的全功能Linux桌面,可以播放視頻。 由於它的大小,它大多被用作遊戲模擬器,因為它足夠小,可以裝入任天堂控制器或Xbox鍵盤。 它沒有很好的網絡連接,但是對於製作可穿戴設備來說,它是完美的。

英國廣播公司micro:bit 掌中大小的微控制器,有足夠的功能,讓任何青少年編碼和製作。 25個LED矩陣螢幕,2個按鈕,指南針,加速計和藍牙。 除此之外,它還有3個PIN,因此您可以連接外部輸入和輸出,如溫度計,指示燈和蜂鳴器。 LED矩陣甚至可以編程作為光傳感器。 這是一個“我的第一個微型控制器”,它巧妙地彌合了基於螢幕的塊編碼(如Scratch)和編程物理項目之間的差距。 我們已經把它變成一個口袋裡的寵物與最浩繁Sugru頭髮。

這篇簡要的將 Arduino 和 micro:bit 歸類成微處理器,樹莓派是微電腦! 並介紹了分別的應用特性。

樹莓派已經成為影響力最大的開發板,任何新的軟體專案及雲端服務,一定會為樹莓派建立測試sample code !

Arduino 等於是創客代表,新型的硬軟體應用都會優先用Arduino 來開發!

Micro:bit 是第一個開發板以K12 的程式教育為目標,所以軟體十分容易上手!

雖然不想用硬體數據去表示,但這很常在家長中誤解,我還是用數據去給各位一個概念!

嵌入式作業系統 (ucLinux)

這裡有幾個需要注意的:

1. 非 32 bit CPU,CPU 速度太低,幾乎沒人願意去移植OS ,除非有特殊用處

2. 可以將完整Linux 移植上去的,幾乎代表就是一個完整電腦,樹莓派 3 其實已經不是 微電腦,各位可以對比下表 Intel Atom 的 數據 ,樹莓派三 其實跟各位在 2008~2013 左右買的 Intel Atom 筆電效能接近! 所以 樹莓派 可以完全作為 資訊科學全系列的 教具,這也是當初它的創辦人的主要目的,什麼類型的程式都可以在上面執行! 近幾年,因為它的開放性及普遍性,各大軟體雲端公司,有新的軟體或服務優先會在這平台上執行!

3. Arduino 的 IC 平台眾多,從8 bit , 16 bit , 32 bit 都有,下面的另一張表,只是部份的型號! 但因為 Google 給了很好的軟體平台,讓各個 IC 都順利地用同一個軟體架構! 這是 近幾年在微處理器的應用市場最重要的軟體革命之一!

4. Micro:bit CPU 雖然可以移植簡單型作業系統,但 BBC 一開始就是將它定位成微處理器! 然後將高階語言可以在上面執行,這是微處理器應用的第二次軟體革命!

From (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Intel_Atom_m...)

(from https://www.arduino.cc/en/Products/Compare)

線上課程:

[程式創客] 中學生程式自學手冊

[Coding Maker] micro:bit Python 與 Python 3 的距離

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