1.1 树莓派的历史
对外人而言,树莓派的确是很新颖的东西,在博客中有许多人也这样认为,还有一部分人甚至完全不知道树莓派是什么。大量树莓派的文章仍旧会以“树莓派是一个小型的、信用卡大小的计算机,爱好者们可以用其……”作为开始。但不同于树莓派,当人们谈及Arduino时,即便大多数人不知道Arduino是什么或是做什么用的,但至少都听说过。因为早在2005年,Arduino就在全球范围内的爱好者们、极客们和喜爱DIY的人们中赢得了很好的口碑。
Arduino
Arduino是一个微控制器平台,它安装在可以轻松插入绝大多数计算机的芯板上。这使得用户可以通过类似C的编程语言对板上的Atmega芯片进行编程,以实现各种需求。这种程序称为Sketch。一个典型的Arduino Sketch程序如下所示:
以上代码的作用是控制一个和Arduino相连的舵机(一个可以通过软件精确控制转动角度的小型马达)持续进行前后转动,每次转动间隔1秒。
尽管其功能不像树莓派那样强大,但Arduino已经可以完成很多事情,这使得公众对一般的电子项目(尤其是微控制器)更加熟知。我们将在第14章对Arduino和树莓派如何相互完善进行更深入的介绍。
树莓派已经问世很多年了,早已不是什么新的词汇。它的创始人—Eben Upton、Rob Mullins、Jack Lang和Alan Mycroft—在2006年第一次提出了廉价PC机的想法。在英国剑桥大学的时候,他们就意识到:随着像Commodore 64、Amiga和Spectrum这种廉价的个人计算机逐步退出市场,取而代之的台式机和笔记本电脑的价格又十分高昂(若不是几千美元的话,也需要几百美元),年轻人无法随意地在这种家庭主要的电子产品上练习编程,而这一定会严重影响年轻人的编程能力。
与此同时,这些创始人意识到当前许多大学的计算机科学课程已经被缩减为教授“微软Word 101”和“如何创建网页”。4位创始人希望帮助新生提高编程知识,或许以后计算机科学和工程类的课程会变得更加有意义。
很明显,为实现以上目的,需要一台便宜的计算机。为此他们尝试过许多微控制器、各种芯片、面包板、PCB板,等等,直到2008年,这个想法才得以实现。随着移动设备的爆炸式增长,芯片变得更小,更便宜,性能也更加强大。他们使用这些芯片设计了一台支持多媒体的设备,而不是仅支持命令行编程,做到这一点他们认为很重要(见图1-1)。年轻人似乎更喜欢具备媒体功能的设备,因此也就更有可能用此设备去编程。
2008年,4位创始人,和Pete Lomas和David Braben一起,创立了树莓派基金会,3年后,该基金会成为第一个大规模生产树莓派的生产线。
树莓派(Raspberry Pi)这个名字同早期微机根据水果命名的规则一样,如早期的苹果(Apple)和橘子(Tangerine),而派(Pi)则来源于Python这个脚本语言。
一年内,基金会卖出了100多万台设备。基金会成员多次表示他们对这种爆炸式的热情感到十分震惊。最初的目的仅仅是推出一种廉价的、可编程的设备,使教育工作者和学生获益,显然现在这个目的已经达成了。不仅如此,现在的成果比最初设想的要大得多。很明显,他们并不是唯一希望拥有廉价可编程设备的一类人,世界各地的爱好者,连同element14、Premier Farnell和RS Electronics都迫切需要订单,以至于那些预订了树莓派的人不得不等待半年的时间,随后产量才满足需求量。许多消费者现在或之前都是程序员,现如今都渴望一览这台新的体积小性能强的计算机。(我第一次学习编程是在Commodore VIC-20上,这台设备仅有20KB的内存,当时用的还是BASIC语言……好吧!这都是很久以前的事了。)
图1-1 Eben Upton在2006年设计的树莓派原型(image但无论是之前还是现在,人们在各领域内都使用树莓派。就像美国树莓派基金会网页上写的那样:
我们已经收到来自教育机构数不尽的热情、支持和帮助。在看到来自机构大量的咨询时,我们十分激动,而当人们对设备的使用目的与我们的初衷相差甚远时,我们又感到有些羞愧。在发展中国家,由于部分地区的电力无法为传统的桌面PC设备提供所需要的功率和硬件设备,因此他们对树莓派很感兴趣。医院和博物馆已经联系我们,希望树莓派能够驱动显示设备。一些重度残疾孩子的父母也跟我们联系,谈论关于监控和可沟通应用的事情;与此同时,似乎还有数以百万的人正拿着电烙铁准备制作机器人呢。
幸运的是,供应及时满足了需求。现在买树莓派便无需等待了,而且每位用户也不再限购了。树莓派基金会正策划一个“买一赠一”的活动,即每卖出一台树莓派便向教育机构捐赠一台树莓派。最近发行的树莓派板载摄像头是一台小型芯片集成摄像头,可直接插入树莓派,用户可以用它拍摄静态照片,也可拍摄视频。基金会保证将会为这台小型计算机开发更多的外部设备。如今创始人正在积极说服其他公司复制他们的模式,接下来会发生的事情,让我们拭目以待吧。