MicroBit

Micro Bit（嘛是叫做BBC Micro Bit，抑是風格化做micro : bit）是因為 ARM 彼个架構的彼个單板電腦，由英國廣播公司（BBC）設計的，用佇咧英國的電腦教育。

電路板大細為四 cm× 五 cm，有一个人 ARM Cortex-M 零處理器，內建加速度感測器佮磁力感測器，通訊介面包括藍牙佮 USB，會當透過網頁的編程，直接共程式匯入。顯示器由二十五个 ( 五 \ * 五 ) 紅色 LED 組成，會當顯示單色圖樣抑是動畫。二个可程式化揤鈕，會用得 USB 抑是外部電池包來供電。裝置輸入佮輸出為環孔連接器佮邊緣連接器。

硬體

裝置大細會當描述為信用卡的一半大細，首發的最終製造產品，實測為四十三 mm× 五十二 mm，伊包括有 :

• Nordic nRF 五孵一千八百二十二 SoC–十六 MHz 三十二-bit ARM Cortex-M 零微控制器，包含兩百五十六 KB 緊閃記持的，十六 KB 靜態記憶體，整合了二孵四 GHz 藍牙低功了協定棧佮 Nordic 專有 RF 無線傳輸協定的模組，nRF 五十一因為低功了設計，無內建 SysTick 有可程式化隔定的時間。
• NXP / Freescale KL 二十六 Z MCU–四十八 MHz 三十二-bit ARM Cortex-M 零 + 核心微控制器，包括著全速 USB 二孵空 OTG 控制器等等。伊擔任串行佮除錯配接器，是咧使用者電腦佮 nRF 五十一目標 MCU 之間的介面 MCU，使用者 PC 通過 USB HID 類連接經由介面 MCU 嘿目標 MCU 進行除錯（JTAG-AP）佮鑢寫程式（MEM-AP）， 而且通過 CDC 類連接經由介面 MCU 佮目標 MCU 進行串行通信。
• 三軸加速度感測器–經由 I²C 匯流排，v 一孵三 \ * 版嘿 NXP / Freescale MMA 八千六百五十二，v 一孵五版是運動感測器 ST LSM 三百空三 AGR。
• 磁力感測器–經由 I²C 匯流排，會當充當羅經等等，v 一孵三 \ * 版嘿 NXP / Freescale MAG 三千一百十，v 一鋪五版併入運動感測器 ST LSM 三百空三 AGR。
• 頭前有由二十五个 LED 構成五 × 五矩陣的顯示器。
• 三个觸覺揤鈕，頭前兩个為著使用者揤鈕 A 和 B，後壁一个替 reset。
• 後壁面有 MicroUSB 連接器，佮電池連接器。

I / O 包括環孔連接器：三个 GPIO（P 零、P 一、P 二）， 一个電源當極（三 V）， 一个接地隨電源負極（GND）， 𪜶接納鱷魚挾抑是四 mm 弓蕉插頭；邊仔連接器針跤（嘛叫做金手指）的標號，照顧來做 micro : bit 裝置抽象層（DAL）指定的：P 三、P 零、P 四-P 七、P 一、P 八-P 十二、P 二、P 十三-P 十六、三 V（三个）、 P 十九-P 二十、GND（三个）， 共十九个會當設定的 GPIO（無引出內部使用的 P 十七、P 十八）。 其中五个會當完全自由使用（P 零-P 二、P 八、P 十六）， 六个共享於 LED 陣列顯示器（P 三、P 四、P 六、P 七、P 九、P 十）， 二个共享於揤鈕 A、B（P 五、P 十一）， 一个保留予無障礙介面輸入（P 十二）； 會當設定出一路 SPI 匯流排（P 十三-P 十五）， 一路 I²C 匯流排（P 十九-P 二十）， 一對 UART 串行收發；會當設定出六个類比輸入（P 零-P 四、P 十）， 三个輕觸感應輸入（P 零-P 二）， 三个 PWM 輸出。

咧連接矣 USB 的狀況之下，KL 二十六 Z 負責著這 PCB 下跤埔供電，將 USB 供予的五 V± 百分之五電壓規下降三分三 V。KL 二十六 Z 限定上大電流百二 mA，電源環空抑是針跤輸出可能賰九十 mA。咧使用電池連接器供電的時陣，電池無為 KL 二十六 Z 供電，nRF 五十一供電佮電源環空抑是針跤輸出攏來自電池。猶閣會當細膩對電源環空抑是針跤向 micro : bit 供電，對電池連接器、環空抑是針跤擇一供電的時攏袂當超過三角六 V 極值。

v 二

版本二（v 二）佇二空二空年十月十三發行，包括著矣：

• Nordic nRF 五孵二千八百三十三–六十四 MHz 三十二-bit ARM Cortex-M 四微控制器，五百十二 KB 緊閃記持的，一百二十八 KB 靜態記憶體，Nordic S 一百十三 SoftDevice 提供的二嬸四 GHz 藍牙低功了無線網路，整合溫度感測器。
• NXP / Freescale KL 二十七 Z–四十八 MHz ARM Cortex-M 零 + 核心微控制器，預編程為全速 USB 二鋪零控制器，用佇咧 USB 和 CPU 之間的通線介面。
• 欲按怎 ST LSM 三百空三欲愛啥 NXP FXOS 八千七百–三軸的組合加速度佮磁力感測器，經由 I²C 匯流排。
• Knowles MEMS mài-kù，有內建 LED 指示燈。
• Jiangsu Huaneng MLT 鋪八千五百三十電磁式揚聲器。
• MicroUSB 連接器，JST PH 電池連接器，二十五針邊緣連接器。
• 由二十五个 LED 構成的五 × 五矩陣顯示器。
• 三个觸覺揤鈕（兩个予應用，一个予 reset）佮一个輕觸感測器揤鈕。

佇咧 micro : bit v 二中，會長揤三秒 reset 揤鈕來關掉主機板。

軟體

Micro Bit 的軟體是使用 ARM Mbed 開發工具建立的，而且嘛採用其編程介面 DAPLink，裝置佇連接著電腦的時，來做為一个 USB 大容量儉儉出現的。蘭卡斯特大學開發矣 micro : bit 執行的時系統（有時號做裝置抽象層）， 提供了事件驅動編程佮鍵-值儲存機制，採用矣 Nordic 半導體的 nRF 五十一 SDK 和 S 一百十一 SoftDevice，以及 Mbed 的 BLE API，並佮藍牙技術聯盟協同運作開發客製化的 BLE profile。使用者用 C / C + + 語言編寫的應用程式，會當通過 Mbed 線頂編譯器、Mbed CLI、GNU MCU Eclipse 抑是 Keli µVISION 等等開發伊的家私，利用 ARM 編譯器抑是 GNU ARM 工具鏈來進行編譯，編譯了的目的碼紲落來通過 USB 接抑是手機仔 app 藍牙連接被鑢寫甲裝置內底。

佇咧 micro : bit 基金會網站頂有重教育的兩个官方上代碼編輯器：

• Microsoft MakeCode，是 JavaScript Blocks 編輯器佮瀏覽器內底編譯器，曾經叫做 Microsoft PXT 編輯器，PXT（編程實驗工具包）完全使用者瀏覽器中執行，伊通過內底起的 ARM Thumb 編譯器生成目的碼，瀏覽器同時閣裝載預編譯的 micro : bit 執行的時系統，對猶佮使用者目的碼連結做最後的碼，閣會當佇這个鑢寫入裝置進前佇內底起的 micro : bit 模擬器中見著伊的執行效果。
• MicroPython，是完整的 Python 三語言實現，包括著矣 Python 標準庫的一个細細个仔集，紮有音樂程式語言佮語音合成器，本地檔案系統，予人推薦用佇做進一步的編程實驗。使用者會當佇 web 編輯器內底寫 Python 指令碼，其原始碼去予人附加於講 MicroPython 實現韌體的後壁，共這个最終複合韌體落載後鑢寫甲裝置中，MicroPython 執行了後共附後的原始碼編譯做位元組碼閣佇虛擬機器當中執行，因為記持體限制佇咧 MicroPython 內無啟用 nRF 五十一的藍牙協定棧。會當通過 USB 串行連接存取 MicroPython REPL，對而且會當直接互動 Micro Bit 的外設。MicroPython 的編輯器閣有予初學者佇咧 PC 上用 Mu，和線頂 blocks 編輯器 EduBlocks。

針對 micro : bit 的其他開發工具有：

• Espruino，是向網路應用開發的 JavaScript 直譯器韌體，直譯器有執行狀態持久儲存佮復位機制，支援行內組合語言，因為將 micro : bit 的記持體大量用著藍牙功能，無提供 ES 六特徵佮進階庫函式。會當通過 USB 串行連接，抑是通過支援矣 Web Bluetooth 的瀏覽器當中執行 Web IDE 著伊進行互動的存取，IDE 嘛有彼號可選的 blocks 編輯器。
• Arduino nRF 五，是針對基於 Nordic 半導體 nRF 五開發板的 Arduino Core。
• Node . js 庫：node-bbc-microbit，對 Node . js 用 BLE 控制 micro : bit；bbc-microbit-io，針對 micro : bit 的 Johnny-Five（JavaScript 機器人佮 IoT 平台）IO 掛程式。

除了 micro : bit 執行的時系統所採用的 Mbed OS 二，以及 nRF 五十一 SDK 支援的 CMSIS-RTOS RTX，會當佇 micro : bit 去頂執行的1875入式的作業系統閣有：Zephyr，Apache Mynewt，RIOT。

針對 micro : bit 的其他程式語言有：uLisp、Mecrisp Forth、Free Pascal、GNAT Ada、TinyGo、Rust、Swift 等。其他的互動語言有 Scratch 三-c零、Dyalog APL、Simulink 編碼器支援包、Node-RED 模組、App Inventor + IoT、BlockyTalkyBLE 等。

歷史

Micro Bit 予人設計用來鼓勵兒童活跳的投入為電腦書寫軟體佮建造新的物件，毋是成做媒體的消費者。伊予人設計做並肩胛頭的工課佇其他系統，比如講 Raspberry Pi，伊嘛起佇咧 BBC 佇電腦教育中的 BBC Micro 這項遺產之上。

合作同伴

Micro Bit 的開發匯集了真濟同伴佮 BBC 做伙做工課：

• ARM 控股–提供 Mbed 開發工具、韌體佮編譯器服務。
• Nordic 半導體–裝置提供目標 MCU 和 BLE 協定棧。
• NXP 半導體–提供介面 MCU、USB 控制器佮感測器。
• 藍牙技術聯盟–佮蘭卡斯特大學協同運作開發客製化的 Bluetooth LE profile。
• 蘭卡斯特大學–開發這裝置的執行時系統，佮藍牙技術聯盟協同運作開發客製化的 Bluetooth LE profile。
• 微軟–貢獻了家己咧 TypeScript 等方面的軟體專門智識。伊佇咧其 TouchDevelop 平台頂懸為這个裝置客製化專題專案，閣開發這裝置的教師訓練材料。
• Python 軟體基金會–將 MicroPython 徙栽到這个裝置，建立本機佮基於 web 的初學者朋友好的 Python 代碼編輯器，出品大量教育資源並為教師建立有組織的開發者領導的工場。
• Farnell element 十四–監督這个裝置的製造。
• Technology Will Save Us–設計這个裝置的物理外觀，編寫出廠演示程式。
• 三星集團–開發 Android app 而且幫助共裝置連接著智慧型手機仔和平板電腦。
• ScienceScope–開發 iOS app 而且閣共這个裝置發佈到學校。
• 巴克萊銀行–提供產品遞送佮外展活動。
• 惠康基金會–為教師佮學校提供學習機會。
• STEMNET–提供 STEM 大使來支援學校佮教師並聯絡第三方比如講 Bloodhound SSC 和 Cisco。
• 思科系統–向 STEMNET 提供人員佮資源來資助國家首展。
• Creative Digital Solutions–開發教師材料，工場佮外展活動。
• Code Club–建立一系列引導九到十一歲兒童的編碼資源閣通過志願者遞送執行編碼俱樂部。
• Kitronik–為 BBC micro : bit 生產並分發五千五百份 e-textile kit 予英國內的 D & T教師。設計硬體比如講 Motor Driver board 來允准 BBC micro : bit 控制裝置比如講電動機佮侍服系統。
• Tangent Design–建立 BBC micro : bit 品牌標識並開發 web 徛點。

BBC 研究發展部建立了原型裝置佮軟體棧，佇咧上早宣佈內底進了展示，佇學校內底試看覓這項提議，閣為合作同伴後續建設提供參考的規定。

Microbit 教育基金會

佇成功的佇英國推出了 micro : bit 了後，BBC 將 BBC micro : bit 的未來交付予新成立的非營利性 Micro : bit 教育基金會。對 BBC 到 Micro : bit 教育基金會的遷徙首先是將官方網站對 www . microbit . co . uk 轉去到矣 microbit . org。

製造

Premier Farnell 負責管理 BBC micro : bit 的製造，監督各廠商進貨所有部件並且佇各人的加工廠生產 micro : bit。

Microbit 佇咧香港

Micro : bit 已經予人廣泛利用著香港中小學的資訊科技課程中，亦被視是正式的課程內底的一部份。

參見

• Arduino
• Raspberry Pi
• BBC Micro

冊

• micro : bit IoT In C
• Networking with the micro : bit

外部連結

• 官方網站
• GitHub 上的 BBC micro : bit repository
• GitHub 上的 micro : bit Educational Foundation repository
• GitHub 上的 Awesome micro : bit－A curated list of BBC micro : bit resources
• GitHub 上的 micro : bit target for PXT repository
• The micro : bit runtime ( developed by Lancaster University )
• Bitty Blue provides a collection of fun things to do with the micro : bit and Bluetooth . Available for Android and iOS .
• Bluetooth troubleshooting guide
• Reset the micro : bit to factory defaults