BBC与开源硬件Micro:bit

这年头，做新闻的都开始做硬件了，并且风靡全世界~

是的，你猜的没错，这里的BBC指的就是英国广播公司(British Broad-casting Corporation, BBC), 几乎所有人第一次知道这个信息都很震惊，就像当下朋友告诉你，中央电视台（CCTV）刚刚发布了一部新款5G手机问你要不要抢购一样。

1. 投身教育，BBC做硬件由来已久

在 1980 年代初期，"计算机“概念在欧美大热，成为了报纸和电视上最常谈论的话题，BBC电视台趁机启动了后来被称为BBC 计算机素养项目(BBC Computer Literacy Project) 的教育项目，主打的是一档叫“计算机程序”的电视节目，导演遇到一个问题：怎么给没见过电脑的观众画饼。
此时，远在大洋彼岸的苹果公司已经推出了适合个人使用的微型电脑，Apple-II在乔帮主的操刀下更是成了现象级产品。但是对于英国人来说，计算机仅限于科研、国防领域，一台动辄花费数月工资的机器并不值得去了解它。于是BBC公司就想着公开招标一款廉价的微型计算机，电视宣传广告能让计算机走进千家万户，也可以使BBC电视台节目收视率大增。
中标的是Acorn Computers 公司，因为他们拥有唯一符合 BBC 规格清单的机器—Proton 原型机，它甚至几乎在每个参数上都超过了规格。后来，这款原型机被命名为BBC Micro (BBC Microcomputer 缩写)，成为BBC电视节目的指定用机（早些年的小霸王学习机、步步高点读机也是这个套路）。借着电视节目，BBC Micro 成为英国最流行的个人电脑，并大量出售给英国学校，从而在90年代成为将计算机科学和信息技术引入英国教育体系的课程标配。

1.1. BBC Micro

Acorn 开发的BBC Micro 家族包括A型，B型，B+(1984)，Acorn BBC Master系列、Acron BBC A300等，用户通过BBC Basic 语言对这个8位计算机进行编程。BBC Micro作为家用个人计算机也十分成功，一直到1994年停产，其销量达到数百万台。

BBC Micro的背面，从左到右的接口，分别是UHF输出、Video输出，RGB接口，RS-423，Tape，Analogue 和Econet。Micro的外部接口很丰富，使用者可以发挥创造力去开发，这个设计理念也被它后辈们——以树莓派、Micro: bit及其派生为代表的开源硬件继承了下来。

在网上找到l的图片，当年BBC Micro module B 高配款，1990s年代计算机输入全靠键盘，没有鼠标。当然，能在电脑上编程游戏是准确抓住用户痛点。

1.2 Raspberry Pi 的故事

时间来到21世纪，新时代的个人电脑预装的都是Windows 操作系统，图像化的软件界面将驱动操作隐藏在背后，让青少年失去了进一步探索的动力。此时的英国剑桥大学的教学主管，后来的树莓派之父厄普顿（Eben Upton）正在为计算机科学系报名人数太少而头疼，他在调研学生对编程计算机失去兴趣原因时发现，在市场占主导地位的计算机，游戏机和后来的平板电脑和智能手机，系统愈发的封闭，不再像一块璞玉期待我们去雕刻，而是毫无个性的同质化工艺品搁在橱窗里挑逗我们消费欲望。厄普顿成长于80年代，他想起那时BBC Micro带来的计算机学习热潮，孩子们可以尽情探索疯狂的想法，于是他和同事们开始构思，打算为现在的孩子们量身定做一款廉价的可以直接编程的计算机。
2006年初，厄普顿手工制造出第一台原型机，其能力与BBC Micro相当。2008年，一种水果“树莓（Raspberry）” 被用来指代这个开发项目，由于原型机上只支持python编程语言，“树莓”后面又跟上代表python的“派”。开源市场的划时代产品树莓派（Raspberry Pi）就这样诞生了。

2007年，Raspberry Pi Foundation（树莓派基金会）成立，直到今天，树莓派基金会依然坚持致力于计算机教育项目。

2012年树莓派1正式推出，一万台的库存顿时销售一空。从一开始，树莓派的影响力就远远超出了教育领域，它以小尺寸、低功耗、低成本的巨大优势，再加上Linux操作系统的的顶级武功加成，本来需要一台笨拙的笔记本电脑或者工控机操作的设备改用树莓派，体形一下就轻盈许多，功能上也变得玩法多样。
现在，树莓派已经形成了庞大的家族体系，包括Model A, Model B, Zero 以及2021年新推出的Raspberry Pi Pico 等多个系列​。

受大环境的芯片缺货危机影响，最新的树莓派4B型价格飞涨，原本国内400元入手，现在二手市场都炒到了800元，妥妥的理财界的明星产品。

1.3 Micro:bit

自Raspberry Pi 推出以来，就陆续有不少同类的产品出来让更多人能以低成本学习编程。
2013年10月，在BBC Micro 推出30年后，BBC宣布“将编程带入英国的每一个家庭、企业和学校(bring coding into every home, business and school in the UK)” Micro:bit。
​2016年，BBC与29个项目合作伙伴共同设计研制出一款小型可编程的微型电脑，命名为Micro:bit。并且BBC免费为英国所有中学生（7年级）提供了一套Micro:bit工具包。Micro:bit 尺寸跟信用卡相似（4cm x 5cm）、上面嵌有 25 颗红色 LED ，用以显示讯息和游戏、两个可编程按钮、内嵌的加速计和磁力计。另外更有低功耗蓝牙、microUSB 插口和 5 个 I/O 环方便鳄鱼夹使用。相较于 BBC 之前推出的 Micro，新的 Micro:bit 更因为换上新处理器而快 18 倍和轻 67 倍。

2016年9月，一个独立于BBC的非营利组织Micro:bit教育基金会成立，以在国际上继续开展Micro​:bit 项目。与1980年代BBC Micro 通过BBC电视台的学习节目不同，根据Micro:bit教育基金会统计，超过45个国家的年轻人开始使用Microbit,，与此同时，更多的工程师通过自己的设计将Micro:bit 推向更多未知领域。
在这里插入图片描述

1.4 Micor:bit 的玩法无穷无尽

青少年可以根据Micro:bit 的板载器件开发出许多种玩法，也可以通过Micro:bit 开发套件去实现各种创意项目。

通过Micro:bit 这个可编程的微型电脑，青少年不仅可以学习到硬件知识和micropython 编程，更能在把创意变成现实的过程中，体会到解决问题时软硬件结合的工程化思维

2. Micro:bit 演进

从2016年Micro:bit V1 版本发布以来，现在市面上最流行的是V2版本，中间也经历数次迭代，从V1到V2，Micorbit 微控制器的性能有了巨大的提升，重点体现在
（1）处理器由Nordic nRF51822更换成Nordic nRF52833, 其内部Flash和RAM增加一倍
（2）V2版本具有带LED指示灯的MEMS麦克风，可用于采集环境声音
（3）V2版本具有板载扬声器，这样相较于V1版本，不用外置蜂鸣器就可以发声一段旋律，用于包含语音提示和报警功能的创意设计十分便捷
（4）在无线功能上，由原来V1支持2.4G广播/蓝牙4.0升级到V2支持2.4G广播/蓝牙5.0
（5）V2版本增加一个电源指示灯（长按电源键关闭），这样在用PC给Micobit 调试时，如果想关闭Microbit 电源，就不用断开USB数据线了，直接长按电源键即可。
（6）尺寸没有变化，还是5cm宽 × 4cm 高

Microbit V2.00的硬件框图如下图所示

下图是Micro:bit V2.00的板载器件标识, 硬件设计描述可以见官网 https://tech.microbit.org/hardware/

2022年4月，Micro:bit 教育基金会发布了Micro:bit V2的次要修订版，命名为V2.2。这是考虑到目前硅芯片生产存在的全球性问题，为了保证Micro:bit产量稳定，将Interface 芯片由nRF52833-QDAA 替换成年RF2820-QDAA. 也就是固件Firmware有部分改动。

3. Micro:bit 编程

Micorbit 支持C++，Makecode, Scratch, Python 等多种语言编程。但是推荐用Python， 因为这样可以毫无困难地进阶到树莓派开发。Microbit 实际上使用的Python 语法是Micropython, 它是Python的一个子集，它使得在单片机上直接使用Python编程成为可能，极大地降低单片的操作门槛，语法简单。
用户可以使用网页版编辑器和离线版Mu Editor 编辑器，甚至使用专业版的Pycharm 也可以。它们分别有各自的优缺点，但是个人推荐使用Mu Editor，因为它的自动填充功能十分方便。
（1）使用网页版编辑器

（2）使用离线版Mu Editor 编辑器

4. Micro:bit 扩展资料

【1】Micro:bit官网链接
【2】Micro:bit 硬件设计方案
【3】Micor:bit 创意设计方案展示
【4】Micropython 官网链接
【5】手把手教你玩转Micro:bit(官方教程，建议下载PDF格式文档到本地)