一讀就懂micro：bit：給程式新手的開發板入門指南

認識micro:bit

如果你有在留意科技新聞，應該已經發現最近市面上湧現大量的單板電腦（SBC）。約莫從Raspberry Pi起頭的這波裝置趨勢中，出現了數十種小又強大的裝置，價格從幾美元到幾百美元都有。Raspberry Pi（樹莓派）基金會推出的Pi Zero是他們最低價的開發板，採用小型的1 GHz（千兆赫茲）單核心ARM晶片，價格約五美元。價格光譜的另一端則有NVIDIA Jetson TK1，不但有ARM A57四核心晶片，甚至配備256核心Maxwell GPU（圖形處理器），要價約六百美元，但它仍被歸類為單板電腦。Kickstarter上面可以看到各式各樣的新款SBC，有些成功，有些失敗。

在這些意外強大的小型電腦上市的同時，多家科技公司更小型、低功耗的晶片和裝置正低調地傾巢而出。驅動這類開發板的是各式各樣的處理器，從ARM CPU（中央處理器）到Atmega 328等更小的微控制器，而它們通常只有一個目的：執行一項或多項簡單工作，並連結物聯網（IoT）。

物聯網是什麼呢？下面的小故事中有較完整的介紹，如果長話短說，IoT就是透過網際網路和其他較小規模網路，能和其他裝置聯繫的小型低功耗裝置構成的網路。藉此連繫的裝置，包含IoT裝置和智慧型手機、電腦等功能更完整的裝置。物聯網裝置的目的是連線到家中恆溫器、冰箱、烤麵包機、鑰匙圈等所有裝置，並透過網路來連繫。它們必需仰賴極低電量運轉（鑰匙圈上也沒地方擺大顆電池），因此必須要硬體簡單、CPU頭腦發達。然而絕大多數情況下，物聯網裝置也不用特別強大，因為主要功能只是蒐集資料並適時傳送到更強大的電腦、智慧型手機或平板電腦，或者依照另一個裝置的簡單指令來執行簡單的工作而已。

這些小型IoT開發板價格範圍也很廣，但一般不超過一百美元。C.H.I.P.是這個領域的新成員，價格僅約九美元；Particle Photon具有ARM Cortex處理器，約二十美元，而身為中流砥柱的Intel Edison則要七十美元左右。

這個家族內還有一塊初來乍到的開發板：BBC micro:bit。這臺小裝置由英國廣播公司（BBC）透過「Make It Digital」（國家數位化）計劃，免費贈送給一百萬名11歲學童。BBC指出英國有數位技能的重大斷層，未來五年國內預期需要一千四百萬名技術人員，因此推動此計劃以提升英國年輕世代的數位技能。BBC跟隨的是Raspberry Pi基金會的腳步；這波行動的推手認為，將便宜或免費的電腦提供給年輕人，能促進對學習、程式編寫和工程研發的終身興趣。該公司與約30家其他機構合作來達成這個使命。有些機構提供金援，而其他像element14等廠商則協助生產開發板。為了讓年輕人對科技產生興趣，這次很多不同的科技機構可說是通力合作。

micro:bit本身是個小巧的裝置（圖1-3），只有4 x 5公分，可以由各種電源驅動：兩個AAA（四號）電池、一個鈕扣電池、USB供電或任何3V電源。它能透過標準的micro USB線與Windows、Mac或Linux電腦連接，而且不需要任何驅動程式就能當作外接磁碟或裝置。配備的25顆LED和兩顆小按鈕都可以編程，讓使用者與裝置互動。板子背面有20個通用輸入╱輸出（GPIO）腳位，可以用鱷魚夾、香蕉夾連接，或是把板子插上特殊連接器的排針，一次連接所有腳位。micro:bit同時還附羅盤和加速規，可以讀取數據並代入程式碼，而機上的低功耗藍牙（BLE）天線，可供任何藍牙裝置配對，例如智慧型手機和筆記型電腦。

為了使用方便，吸引孩童的興趣和參與，Micro:bit教育基金會（Micro:bit Foundation）（於本文撰寫當時）提供五種設計micro:bit程式的方式，這五種都屬於JavaScript網頁程式編輯環境，分別是微軟的Touch Develop、Code Kingdoms的JavaScript編輯器、微軟圖形化程式編輯器（Microsoft Blocks Editor）、MicroPython和微軟PXT。這些環境分別適合不同的技能層級，有簡單的圖形化程式編輯（類似Scratch，學習者會在圖形化環境裡移動程式碼拼圖）和適合較進階使用者的全文字環境。除了這些簡單的網頁環境，還有其他方式可以為開發板上的處理器編程，我們之後會討論到。

認識micro:bit

如果你有在留意科技新聞，應該已經發現最近市面上湧現大量的單板電腦（SBC）。約莫從Raspberry Pi起頭的這波裝置趨勢中，出現了數十種小又強大的裝置，價格從幾美元到幾百美元都有。Raspberry Pi（樹莓派）基金會推出的Pi Zero是他們最低價的開發板，採用小型的1 GHz（千兆赫茲）單核心ARM晶片，價格約五美元。價格光譜的另一端則有NVIDIA Jetson TK1，不但有ARM A57四核心晶片，甚至配備256核心Maxwell GPU（圖形處理器），要價約六百美元，但它仍被歸類為單板電腦。Kickstarter上面可以看到各式各樣的新款SBC，有些成功，...

致謝
1 認識 micro:bit
2 micro:bit硬體導覽
3 以MicroPython編寫程式
　　MicroPython線上編輯器
　　mu程式編寫環境
4 基礎專題
　　LED
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　　加速規
　　羅盤
　　本機持續性檔案系統
　　整合操作
5 mbed作業系統
　　申請帳號
　　yotta
6 與GPIO腳位互動
　　GPIO腳位與邊緣連接器擴充板
　　馬達驅動板
7 使用藍牙
　　藍牙是什麼？
　　編寫micro:bit上的藍牙程式
8 藍牙序列通訊與micro:bot
　　UART和藍牙
　　micro:bot
附錄A BBC micro:bit的故事
附錄B 其他程式編寫環境
　　　Blocks Editor
　　　Code Kingdoms
　　　Microsoft Touch Develop

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