同学们,大家好!欢迎大家来到《创客实战训练营》的课堂。我是主讲教师韩鹏。今天这节课让我们一起来认识电子产品原型开发板。
开发板又称为原型板,是用来进行嵌入式系统开发的硬件设备,一般包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备、数据总线和外部资源接口等一系列元器件,并支持开发人员和生产企业根据业务需求进行二次开发和订制。成熟的开发板一般附带有完整的项目实践案例,以便初学者了解和学习系统的硬件和软件使用方法,同时也配有供用户进行开发与实验的集成开发环境、例程源代码与硬件原理图等。

【成熟的开发板通常附带有项目实践案例、源代码、硬件原理图】
开发板在开展创新创业活动的过程中非常常见,是初学者开展电子设计与程序设计、入门产品原型开发的重要工具,常见的开发板根据处理器类型的不同可分为51、ARM、FPGA、DSP等,许多开发板在板载的芯片之外还配有LCD、键盘等元器件,或提供包含多种传感器的“套件”以提供更丰富的使用场景,部分高级开发板还集成了高性能的CPU、FPGA、DSP等芯片,以便开发人员进行特殊项目的设计。




【开发板、集成的高性能CPU及常见显示元件、键盘元件、传感器套件】
本节课将重点讲解两类最主流的智能开发板——树莓派与Arduino。
首先让我们认识一下Arduino,Arduino由意大利教师MassimoBanzi与西班牙工程师David Cuartielles在2005年发明。完整的Arduino体系既包括Arduino开发板,也包括Arduino集成开发环境(Arduino IDE),两者相互配合形成了一个便捷灵活、方便上手的开源电子设计原型平台。

【Arduino开发板及其发明人MassimoBanzi与David Cuartielles】
开源是Arduino的重要关键词。Arduino的硬件原理图、电路图、综合开发环境及核心库文件都采用开源方式发布,这意味着用户可以在开源协议范围内里任意修改原始设计及相应代码,从而给科创项目的设计和应用带来了极大的开发自由度和便利。

【在开源协议范围内用户可以参照Arduino原始设计与代码进行任意修改】
由于Arduino丰富的功能、开源的设计方案与低廉的价格,Arduino在全球范围内有着众多的开发者和用户,在世界各地举办的各大创客大赛和创客项目中,都能够找到Arduino的身影。海量的用户基础也为Arduino带来了丰富的案例和资料以及众多的开源例程、硬件设计方案、三维模型和第三方硬件资源,从而不断的扩大着Arduino在世界范围内的影响力。

【Arduino拥有全球范围内众多的开发者和用户】
总的来说,Arduino简单易用的开发方式与丰富的资料案例使得开发者更关注创意与实现,更快的完成自己的项目开发,大大节约了学习的成本,缩短了开发的周期,在后续课程中,结合项目实战案例将会对Arduino开发板进行更深入的讲解,同学们也可以在各个资源网站检索“Arduino”关键词,查看Arduino例程、外设、库等,从而更轻快的启动自己的创客项目。

【《Arduino开源硬件概论》等课外资源同样介绍了丰富的资料案例】
第二款重要的产品是树莓派开发板——Raspberry Pi,树莓派开发板简称树莓派,英文又称RasPi、RPi等。它是一款只有信用卡大小的微型单板计算机,同时也是一个优秀的电子产品原型开发平台,于2012年3月由英国剑桥大学的埃本·阿普顿携手树莓派基金会正式发布。

【只有信用卡大小的树莓派与其主要发明者埃本·阿普顿】
树莓派开发板最初的设计定位是一台价格低廉、功能完整、可联网的用于青少年学习Python语言的Linux计算机,设计目的是鼓励更多的学生参与到计算机编程的学习中。然而它一经发布便受到了全球广大计算机与电子设计爱好者的热烈追捧,并被用于大量新颖的电子产品之中,在创新创业活动中表现出明显的优势。

【树莓派初始定位为一台Linux计算机】
目前,树莓派开发板经历了多次的升级迭代和变迁,衍生出了一系列不同的版本和型号,并在性能和功能上有了不断的升级与突破。虽然相比于市面上各个品牌种类繁多的开发板、单板计算机,树莓派的型号和类型相对较少,但是仍然以标杆式的性能、全面完善的功能、低廉的价格、尤其是高度发达的用户社区和配套零部件市场,成为了全球最有影响力和代表性的基于ARM处理器的开发板。

【基于ARM处理器】
在这节课的最后,我们有一个问题留给大家,为什么在台式机领域,英特尔和AMD一统天下,但是在树莓派等开发板中,中央处理器却选择了ARM呢?请查找资料,并告诉我们这个问题给了你哪些启发。

【intel与ARM处理器】

