原書序

教育計(jì)算機(jī)化的歷史很長并且具有傳奇性，從最初在數(shù)學(xué)課堂上使用機(jī)械計(jì)算機(jī)做輔助， 發(fā)展到20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了像BBC Computer Literacy Project（BBC計(jì)算機(jī)素養(yǎng)項(xiàng)目）這樣的微運(yùn)算項(xiàng)目。隨著計(jì)算機(jī)成本的降低和功能的增加，全世界的學(xué)校從最開始教室里只能配備一臺共享電腦迅速發(fā)展到所有教室全部配備電腦，從語言和歷史課程到工程和藝術(shù)課程全部融入計(jì)算機(jī)教學(xué)。
現(xiàn)在許多家庭都擁有至少一臺電腦，有的甚至擁有不止一臺。盡管人們使用電腦的機(jī)會(huì)增加了，但是在操作電腦的時(shí)候，卻有一種并不理解計(jì)算機(jī)內(nèi)在工作機(jī)制的感覺。BBC Micro是20世紀(jì)80年代由Acorn計(jì)算機(jī)公司（ARM公司的前身）設(shè)計(jì)的微型計(jì)算機(jī)，它作為BBC計(jì)算機(jī)素養(yǎng)項(xiàng)目的核心，直接加載了一種以文本為基礎(chǔ)的編程語言，這是一種初學(xué)者通用的指令碼（即BASIC語言），并且包含了大量實(shí)例。如今大多數(shù)計(jì)算機(jī)加載的是圖形用戶界面（GUI），相比創(chuàng)建自己的程序，圖形用戶界面更加注重如何使用預(yù)先編好的程序。
BBC micro：bit的設(shè)計(jì)初衷正是想創(chuàng)建一個(gè)低成本、易理解的平臺，讓人們能夠重新回到學(xué)習(xí)自己寫代碼的時(shí)代。由BBC計(jì)算機(jī)素養(yǎng)項(xiàng)目最初發(fā)起，作為全球計(jì)算機(jī)普及項(xiàng)目的核心， BBC micro：bit是一個(gè)價(jià)格實(shí)惠的微控制器，通過它你可以運(yùn)行自己創(chuàng)建的程序來完成任何事情，比如拼出你的名字，通過游戲來控制燈的開關(guān)，或者通過無線電來進(jìn)行通信。
全球許多國家的學(xué)校已經(jīng)開始在課程中應(yīng)用BBC micro：bit，但這并不意味著BBC micro：bit 僅僅是為了結(jié)構(gòu)化教學(xué)而設(shè)計(jì)的。BBC micro：bit非常容易使用，因此可以用它向所有年齡的孩子教授編程和計(jì)算概念；BBC micro：bit十分穩(wěn)定而且尺寸小巧，也非常容易攜帶，因此可以把它應(yīng)用到一些可穿戴的項(xiàng)目中去；BBC micro：bit功能強(qiáng)大而且十分靈活，因此如果你在一個(gè)更加復(fù)雜的項(xiàng)目關(guān)鍵部分使用它時(shí)，也不會(huì)受制于它的功能。
本書的讀者
本書適用于所有想要使用BBC micro：bit的人。使用者不需要有任何計(jì)算機(jī)、電子和編程經(jīng)驗(yàn)，就可以輕易開始使用BBC micro：bit。
想要透徹地理解本書，你最需要的就是閱讀能力和學(xué)習(xí)意愿。如果你之前用過電腦，在了解一般概念的基礎(chǔ)上，你可以快速地瀏覽前幾章。如果你之前用過其他以微控制器為基礎(chǔ)的開發(fā)板，你甚至可以略讀更多內(nèi)容。如果你之前自己寫過電腦程序，那么你會(huì)發(fā)現(xiàn)使用BBC micro：bit進(jìn)行編程與用電腦編程是非常相似的。如果你了解電路，那么后幾章的內(nèi)容也不會(huì)讓你有太多難解之處。
不論你已經(jīng)是BBC micro：bit的使用者還是一個(gè)完完全全的新手，本書旨在讓你以最小的困擾以及最大的愉悅開啟使用BBC micro：bit之旅。
本書的內(nèi)容
技術(shù)是在不斷發(fā)展的，BBC micro：bit也不例外。本書是基于BBC micro：bit硬件的最新版本，即1.3b修訂版編寫的，但是本書也完全適用于BBC micro：bit之前的所有版本，包括贈(zèng)送給學(xué)校做測試的第一版原型。同樣地，本書的內(nèi)容也適用于BBC micro：bit未來的所有版本，這歸功于Micro：bit教育基金會(huì)的出色工作，Micro：bit教育基金會(huì)在本書的編寫過程中發(fā)揮了重要作用。
BBC micro：bit的軟件也與它的硬件一樣，在經(jīng)歷不斷的發(fā)展。本書中對軟件的引用在編寫的當(dāng)時(shí)是非常精確的，所有的截圖和相關(guān)素材都是基于最新的軟件版本。隨著時(shí)間的推移，軟件的樣子可能會(huì)有微小的改變，但是軟件的工作方式將會(huì)保持一致。
這一點(diǎn)對于本書中包含的程序而言是非常重要的。盡管適用于BBC micro：bit的編程語言會(huì)隨著時(shí)間而增加，并且會(huì)包含其他特征，但是已經(jīng)存在的特征將仍然可以使用。今天本書中講到的某個(gè)程序多年后將仍然可以在BBC micro：bit上使用。
本書的結(jié)構(gòu)
第1部分“BBC micro：bit簡介”，介紹了BBC micro：bit的硬件以及如何使用它。這部分內(nèi)容會(huì)教你一步步地打開你的第一臺BBC micro：bit并探索它的演示程序，教你將BBC micro：bit 連接到電腦，從而下載你自己的程序。這一部分同樣包含了許多使用BBC micro：bit的建議，包括如何正確使用才能避免可能的損害。即使你已經(jīng)使用過BBC micro：bit，仍然建議你閱讀此部分的內(nèi)容。
第2部分“使用BBC micro：bit進(jìn)行編碼”，讓你開始自己編寫程序。通過這一部分，你將學(xué)習(xí)到適用于BBC micro：bit的編程語言以及它們的不同之處，并開始學(xué)習(xí)自己編寫程序。你可以學(xué)到從簡單地編寫一條信息，讓它在BBC micro：bit的顯示屏上滾動(dòng)顯示，到讀取多種內(nèi)置傳感器，再到編寫簡單的小游戲。
在這一部分中，會(huì)有專門的章節(jié)分別介紹三種主要的BBC micro：bit編程語言：JavaScriptBlocks、JavaScript和Python。這三章的編排盡可能地保持完全一致，從而能夠讓你快速地了解使用三種不同的編程語言編寫同一個(gè)程序有何不同之處。你可以通過這部分一開始的對比表格選擇自己偏好的編程語言，并只閱讀相關(guān)章節(jié)，也可以輪流閱讀全部三章的內(nèi)容，從而真正地體會(huì)每種編程語言是如何運(yùn)行的。
第3部分“高級BBC micro：bit項(xiàng)目”將更進(jìn)一步，通過實(shí)例介紹無線電模塊，使得單個(gè)BBC micro：bit能夠與BBC micro：bit群體進(jìn)行通信而不需要連接導(dǎo)線。在這一部分中還有一章專門講述BBC micro：bit與流行的教育型片上電腦Raspberry Pi（樹莓派）的連接使用，從而使兩個(gè)設(shè)備的功能都得到拓展。
另外在這一部分中，你將學(xué)習(xí)到如何在BBC micro：bit上連接外部元件，比如開關(guān)、LED。你將學(xué)習(xí)利用最基本的元件創(chuàng)建電路，從而擴(kuò)展BBC micro：bit的功能。電路連接過程中不涉及焊接，所有本書中介紹的電路都是安全的，哪怕是年紀(jì)最小的讀者也可以使用，只需要用到少量價(jià)格便宜的電子元件。
至此你將會(huì)對BBC micro：bit的功能有比較充分的了解，明白如何用它進(jìn)行編程以及如何將它與其他設(shè)備連接使用。但是你還沒掌握BBC micro：bit的全部功能，所以最后一章提供了附加學(xué)習(xí)資源，包括能夠提高BBC micro：bit靈活性的附加硬件、提供更多項(xiàng)目思路的網(wǎng)站以及可以應(yīng)用到結(jié)構(gòu)化教育中的正式教案。
最后的附錄部分用三種編程語言分別列出了本書中提及的所有程序的完整代碼列表，你可以不受章節(jié)中關(guān)于每個(gè)程序作用的評論和解釋的干擾，輕松地輸入代碼。如果你想更省事的話， 也可以從本書的網(wǎng)站www.wiley.com/go/bbcmicrobituserguide上下載到同樣的程序文件。附錄中還有一個(gè)BBC micro：bit引腳列表，列出了BBC micro：bit各個(gè)引腳的全部功能。
使用本書需要的工具
從技術(shù)層面來說，即使你沒有BBC micro：bit也可以使用本書，模擬設(shè)備同樣可以讓你編寫適用于BBC micro：bit的程序，并且不需要下載到BBC micro：bit實(shí)體上就可以看到這些程序是如何運(yùn)行的，不過此處還需要做一些額外說明。
運(yùn)行本書列出的主要示例程序，你需要：
■ 一片BBC micro：bit。
■ 一條完好的微型USB連接線。
■ 一臺可以運(yùn)行Microsoft Windows、Apple macOS或者Linux系統(tǒng)，并帶有USB接口的電腦。
■ 最新的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器以及可用的網(wǎng)絡(luò)連接。
對于第8章“BBC micro：bit的無線連接功能”中講到的無線電程序，你需要：
■ 共計(jì)三片BBC micro：bit。
運(yùn)行第9章“BBC micro：bit和RaspberryPi”中列出的程序，你需要：
■Raspberry Pi Model B+、Raspberry Pi Model 2、Raspberry Pi Model 3或者Raspberry Pi Zero W中任意一套。
為了創(chuàng)建第10章“創(chuàng)建電路”中詳述的電路，你需要：
■ 帶鱷魚夾的電線或者4mm香蕉插頭連接器。
■ 一個(gè)按鈕或者開關(guān)。
■ 一個(gè)LED。
■ 一個(gè)限流電阻器（見第10章中的說明）。
■ 一個(gè)電位器。
這些部件可以很容易在網(wǎng)上或者電子元件商店買到，通常BBC micro：bit的代理商也會(huì)銷售這些部件。
慣例
為了能夠讓你透徹地理解本書，并且掌握最新的發(fā)展趨勢，我們在整本書中使用了很多的慣例。
技術(shù)名詞首次出現(xiàn)會(huì)用加粗進(jìn)行標(biāo)注，縮略詞和首字母縮略詞首次出現(xiàn)會(huì)顯示全稱，隨后以縮略形式出現(xiàn)。
本書中采用國際單位制單位，需采用英制計(jì)量單位的地方會(huì)用括號進(jìn)行標(biāo)注。
如果一行代碼超出了頁面的限制，結(jié)尾處會(huì)印制一個(gè)符號。當(dāng)你看到這個(gè)符號時(shí)，請繼續(xù)輸入后面的代碼而無須按Enter鍵或者Return鍵。如果你不確定到底如何輸入一行代碼， 你可以訪問www.wiley.com/go/bbcmicrobituserguide下載每個(gè)程序的純文本文檔，你可以用這些文檔作為參考，甚至可以直接復(fù)制文檔中的代碼并粘貼到編輯器中去。
希望你能喜歡本書并開啟你的BBC micro：bit快樂之旅！