[開發版介紹] Arduino、Raspberry Pi、Beaglebone Black、Intel Galileo

上週五、週六，連續發了兩篇關於「電子電路簡介」、「組合語言免費電子書」，希望多少幫忙一點想跨入「自動控制」或「機器人」領域的朋友，沒想到迴響很大啊！大家都跟我一樣看「無敵鐵金剛」長大的嗎？（謎之聲：「無敵鐵金剛？那啥？我們只想收服『神奇寶貝』或是抽個『神之卡』戰鬥...」 XD）

接著就有人問我，想自修跨入「嵌入式系統」該怎麼做？就像你學電腦語言得先買部電腦一樣，學嵌入式系統當然得買塊「開發板」，才能在上面連接一堆馬達啦、紅外線偵測器啦...然後寫程式來玩。

所以問題就來了：「紀老師，我該買哪塊開發板？」今天這篇文章就是專門為您準備的！目前流傳較廣、有代表性的開發板大概有下列幾塊：

1. Arduino（發音類似「阿嘟以諾」）

自動控制用開發板！雖然執行速度與記憶體都不大，也沒辦法在上面安裝 Linux，不過有大量的數位、類比 I/O 腳位，讓你不用額外拉電路，就讓你控制 LED 燈、馬達、超音波或紅外線偵測器...電路。做個「具備基本反射動作」的機器人足夠了！價位約台幣數百元～一千多元不等（看型號，建議買 Uno 或 Yun 這兩種之一，Uno 流傳較廣，文件較多）。打比方來說，就像動物界的「草履蟲」，簡單好了解，但又具備所有動物該有的反射動作。缺點是無法安裝 Linux 之類的作業系統，賦予它一顆能做複雜思考的大腦。使用 C 語言，開發工具完全免費下載。

2. Raspberry Pi（樹莓派）

雖然只有信用卡大小、耗電量 3 Watt 比小夜燈還少，但卻具備 HDMI 高清輸出，MPEG 4 硬體解碼、以及安裝 Linux 等各類作業系統的能力。它的運算能力，與 2000 年初期的智慧型手機差不多。要安裝 Android 這類複雜的手機作業系統上去可能跑不太動，但安裝經過「瘦身」削減功能的 Linux 作業系統，可是綽綽有餘！你可以把它看成根本是一台十幾年前規格的桌機沒有問題。只有數位 I/O 腳位，想接一些類比的輸出入裝置，得額外拉一點電路，並配合取樣，轉成數位信號才能接受。由於具備高清輸出、能安裝作業系統（所以會寫 Linux 軟體的，就會寫跑在安裝有 Linux 系統之 Raspberry Pi 上的程式）、有網路孔 x1、USB x2、SD 卡插槽...，很多人就把它連接支援 Linux 的 USB WebCam，做成鳥類觀察、小寶寶照護...等監視系統，然後把影像配合網路串流回自己的手機。因為耗電量少（3W），所以電源供應有人用乾電池，有人用太陽能板。也有人在 Linux 上安裝 BT 下載軟體與影音播放器，左邊用 HDMI 輸出接高解析電視，右邊用 USB 接 2TB 的外接碟，就這麼 24 小時不關下載東西（反正耗電量 3W 而已嘛）。想更了解 Raspberry Pi，可以參考我寫的一個部落格：「Raspberry Pi 的奇幻漂流」（ http://life-of-raspberrypi.blogspot.tw/ ）。

價格大約台幣一千多元上下，它就是一個安裝了 Linux 的系統。所以可以使用 C、Java、Python...任何支援 Linux 的程式語言開發。

3. Beaglebone Black（被戲稱「黑色狗骨頭」，Beagle 是獵犬之意、bone=骨頭，電路板底色習慣用黑色，故稱）

德州儀器（Texas Instrument, TI）出品，硬體規格全開放的一款優秀開發板。大約台幣五、六千元，運算能力、記憶體都較 Raspberry Pi 為強。只不過它仍然使用 ARM 作為 CPU（嵌入式世界裡，ARM 比 Intel/AMD 要有名得太多了！）可以安裝 Linux，甚至於安裝 Android，外接個 LCD 就跟一支手機沒啥兩樣了（當然 SIM 卡插槽、GPS 定位、加速度計得另購外接）。運算能力跟現在的低階手機差不多，也是具備多種 I/O 腳位，讓你外接電子電路做各種實驗。

4. Intel Galileo（伽利略）

Intel 不甘市場被 ARM 瓜分，做出來與 ARM CPU（如 Raspberry Pi、Beaglebone Black）打對台的開發板。價格大約台幣兩、三千元。CPU 當然是用 Intel 的 x86 架構，對於熟悉桌機的朋友來說，了解這塊開發板的硬體對您應該沒啥問題。對我來說，它就是「好一點的 Raspberry Pi」。要跑最新版的 Android 是有點喘啦～ 跑 Linux 或早期的 WindowsCE 應該沒問題。

所以，喜歡做自動控制、不需要太有自我判斷智慧、不想拉太多額外電路的，選擇 Arduino。想安裝 Linux，做多媒體影音、視訊、網路...功能的，看你想買 Raspberry Pi（CPU = ARM，資料較多）還是 Intel Galileo（CPU = Intel，x86）都可以。想玩手機作業系統，如 Android 的，就買 Beaglebone Black。雖然不是「一定得如此買」，但是「能滿足您大部分的實驗應用」就是了。

希望這樣的介紹對大家有幫助！

四塊開發板比較文章：「Embedded Linux Board Comparison」
https://learn.adafruit.com/embedded-linux-board-comparison/