====== micro:bit从入门到进阶 ======

官方推荐使用MakeCode编辑器（主要使用基于块和文本编辑器的JavaScript语言）或MicroPython编辑器（使用基于文本编辑器的Python语言）编程，在移动设备可以使用Apple Inc.为Swift创建的开发环境Swift Playgrounds。还有更多的方式可以支持micro:bit编程，甚至Scratch、Python和JavaScript，不过micro:bit只能接受HEX文件，最终需要将程序项目文件转化成 .hex 格式的文件。

HEX文件需要将micro:bit通过TYPE C线连接台式机（Mac，PC，Chromebook，Linux，包括Raspberry Pi）、或者通过micro:bit 配套应用蓝牙连接移动设备（Mobile、Table）进行“烧录”。

===== 仅需四步，快速上手 =====

  * 第一步：使用 Micro USB 线将 Micro:bit 连接到电脑，Micro:bit 支持Macs、PCs、Chromebooks 和 Linux 系統；
  * 第二步：登录 Microsoft MakeCode 线上平台，通过 JavaScript Blocks Editor 编辑器编写第一个程序；
  * 第三步：将编写的程序下载到Micro:bit；
  * 第三四：通过 Micro:bit 获取程序运行结果。

===== MakeCode编辑器 =====

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Microsoft提供的MakeCode编辑器（JavaScript Blocks Editor）使您可以轻松地使用块和JavaScript对micro：bit进行编程，可以在实际硬件或模拟目标上创建和运行用户程序。

MakeCode的主要目标是以一种易于接近且引人入胜的方式介绍编程。为此，MakeCode使用块编程模型让用户以更切实的方式学习编码概念。一旦用户对编码元素和结构感到满意，他们就可以继续创建更复杂的程序。这些块直接映射到编程语言中的实际代码行。因此，一旦用户对块的工作方式有了信心和熟悉度，他们就可以过渡到使用编程语言本身对更复杂的程序进行编码。

==== 安装MakeCode ====

可以在PC上下载（http://aka.ms/microbitapp）并安装MakeCode for micro:bit，并提供比在线编程器（makecode.microbit.org）更多的额外功能——

  * 通过USB自动对micro：bit进行编程，而无需将文件拖放到micro：bit驱动器上；
  * 直接从您的micro：bit读取串行数据以进行数据记录和其他有趣的实验。

其他系统可以使用在线MakeCode https://makecode.microbit.org/

==== MakeCode界面 ====

MakeCode编辑器的基本要素包括：块编辑器，语言编辑器，目标模拟器和目标代码生成器。

用户可以在“块编辑器”中通过“拖动”或“拖动”块到编辑器工作区来交互式地创建程序。可以在工作区旁边的“块工具箱”中的可用类别下找到块。

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语言编辑器是MakeCode中“块”编辑器的补充。在语言编辑器中，用户可以编写比代码块更复杂的代码。

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模拟器具有代表目标板功能的视觉元素，以模拟程序在micro:bit上运行时发生的情况。

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当程序可以在目标板上测试或使用时，用户便开始下载。下载操作会将编辑器中的代码转换为目标的本机格式，并生成一个HEX文件以复制到板上。

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==== 支持Python ====

Makecode作为微软的通用编程平台，正在不断升级，功能也越来越多了。近日Makecode已经在Arcade的测试版中开启了python功能，大家可以预先体验一下在makecode中使用python编程的感觉了。https://arcade.makecode.com/

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打开Arcade beta版的编程网站；
进入编程界面，点击右上角的齿轮图标，在菜单中选择“关于”；
在关于界面中点击“实验”按钮；
启用Static Python功能；
返回编程界面，就会显示python编程标签，就可以在图形编程、javascript编程和python编程之间切换了。

据makecode团队说，makecode会先将Static Python编译为Static TypeScript。

Makecode的官方文档：

  * https://makecode.microbit.org/docs
  * https://www.microsoft.com/en-us/makecode/resources
===== MicroPython编辑器 =====

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MicroPython是Python3的精简实现，并支持micro:bit。

==== micro:bit Python ====

MicroPython（http://micropython.org/）是Python 3编程语言的一个完整软件实现，用C语言编写，被优化于运行在微控制器之上。MicroPython是运行在微控制器硬件之上的完全的Python编译器和运行时系统。提供给用户一个交互式提示符来立即执行所支持的命令。除了包括选定的核心Python库，MicroPython还包括了给予编程者访问低层硬件的模块。MicroPython是澳大利亚程序员和物理学家Damien George，在2013年一次成功的Kickstarter众筹活动之后最初创建的，其初衷是用Python来控制单片机，实现对机器人的操控。2016年，Python软件基金会创建了MicroPython的BBC Micro Bit版本——micro：bit Python编辑器，作为其BBC Micro Bit合作伙伴贡献的一部分。

micro:bit Python编辑器（https://python.microbit.org/）的2019年10月版带来了许多新功能和用户界面更改。

  * 对新文件系统的访问：Python Script（.py） & Project Hex（.hex）;
  * WebUSB：当使用支持WebUSB的浏览器（例如Google Chrome或最新的Edge Beta）时，将启用用于在浏览器中连接至micro:bit并与之交互的选项;
  * 菜单翻译。

==== Mu ====

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Mu（https://codewith.mu/）是一个用Python编写的跨平台编辑器，它最初是为了micro:bit开发的，它只有最基本的核心功能，没有复杂的界面和设置，也没有各种各样的插件。是面向初学者提供支持micro:bit的离线应用（Windows, OSX 和 Linux）。

使用Mu的简单三步骤：

  * 下载并安装Mu；
  * 选择Mu的BBC microb:bit模式；
  * 使用python代码对micro:bit进行开发。

在发布micro:bit Python编辑器之前，Mu被官方推荐，并被认为可能是人们在BBC micro:bit上进行MicroPython编程最简单的方式。

==== MicroPython IDE ====

[[https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=dphans.micropython-ide-vscode|MicroPython IDE]]是VS Code（Visual Studio Code）的Micropython集成开发环境。

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===== 兼容编程软件 =====

国内兼容编程软件众多，可以尝试使用慧编程[[https://www.mblock.cc/zh-cn/download/|mBlock5]]、DF创客社区[[http://mindplus.cc/|Mind+]]等。

===== Swift Playgrounds =====

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Swift Playgrounds是Apple Inc.为Swift创建的开发环境，适用于iPad，能以互动有趣的方式来学习 Swift。它不要求用户具备编程知识，非常适合初学者。https://www.apple.com/cn/swift/playgrounds/

苹果公司于2014年在苹果开发者年会发布了Swift编程语言。Swift与Objective-C用来撰写基于macOS/OS X、iOS、iPadOS、watchOS和tvOS的软件。

===== Scratch =====

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最新发布的Scratch3.0在硬件方面最先支持的除了LEGO机器人，另外一个就是micro:bit。使用Scratch对micro:bit编程，首先需要在Scratch 3.0上连接micro:bit：

  * 根据计算机的操作系统，下载并安装适合的Scratch Link，并启动；
  * 下载Scratch micro:bit HEX文件，并存入micro:bit；
  * 在Scratch扩展列表中选择micro:bit，并选择连接BBC micro:bit；
  * 使用Scratch增加的micro:bit指令区编程。

实际上，在初学者熟悉Scratch 3拖拽编程后，可以转向MakeCode编辑器，利用其 块编辑器 > 语言编辑器 的一键切换功能，实现编程的平滑过渡，包括Javascript和Python。

注意：在连接能力上，Scratch Link目前只支持 BLE （蓝牙低功耗，Bluetooth Low Energy），因此利用micro:bit官方的Scratch Link在没有蓝牙设备的计算机上并不能够成功连接。[[50.program:scratch:adapter#codelab-adapter|CodeLab Adapter]] 支持USB、WIFI、Bluetooth2.0/Bluetooth4.0等任何的连接。

{{:40.oshw:micro_bit:20191110154119.png?200|}}{{:40.oshw:micro_bit:20191110154146.png?200|}}
===== uFlash  =====

uFlash是一个命令行工具，用于将原始Python脚本上传到BBC micro：bit上。https://uflash.readthedocs.io/en/latest/

uFlash提供两项功能：

  - 通过内置函数库将一个 Python 脚本转化成 .hex 格式的文件
  - 通过命令行将 Python 脚本刷到 micro:bit 主控板中

这两项功能实际上包含了一些重要的操作：

  * 将 Python 代码编码成 hex 格式
  * 将 hex 化的 Python 代码嵌入到 MicroPython 运行时的 hex 文件中
  * 从 MicroPython hex 文件中提取 Python 脚本（可将 hex 格式解码为 py 格式）
  * 发现已连接的 micro:bit 设备 （包括蓝牙连接、USB 串口连接）
  * 烧录 hex 文件直接传到 micro:bit 中完成烧录
  * 指定板子当前的 MicroPython 运行时，也就是烧录固件。

===== 官方项目 =====

[[https://makecode.microbit.org/projects|官方项目]]包含在[[https://makecode.microbit.org/docs|官方文档]]中，这份在线文档还包括课程、语法、扩展、块、Javascript、类、硬件等内容。

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在线课程非常丰富，计算机科学概论课程（Computer Science course）提供在线入门的14周计算机科学课程。

在《[[https://www.lagou.com/lgeduarticle/12645.html|micro:bit 软件生态系统介绍]]》中有对本文的补充说明。