1.微型的微型源码操作系统有哪些各有什么特点？
2.用micro:bit打造小学生也能看懂的区块链
3.MCU的主要区别
4.开源硬件有哪些

微型的操作系统有哪些各有什么特点？

       微型操作系统（Micro Operating System，Micro OS）是微型源码指占用资源极少、适用于嵌入式设备等小型系统的微型源码操作系统。常见的微型源码微型操作系统有以下几种：

       1.Contiki：Contiki是一个开源的、基于C语言的微型源码微型操作系统，适用于无线传感器网络和物联网等小型系统。微型源码kafka源码一共多少行它的微型源码特点是占用内存和处理器资源很少，支持IPv6和6LoWPAN等网络协议。微型源码

       2.TinyOS：TinyOS是微型源码另一个适用于嵌入式设备的开源微型操作系统，主要用于无线传感器网络和物联网应用。微型源码它的微型源码特点是占用资源少，支持事件驱动和组件化编程模型。微型源码

       3.FreeRTOS：FreeRTOS是微型源码一个开源的、用于嵌入式系统的微型源码实时操作系统。它的微型源码特点是占用资源较少，支持多种处理器架构和编程语言，360 导航 源码适用于需要实时性和可靠性的应用。

       4.RIOT：RIOT是一个开源的、基于C语言的微型操作系统，适用于物联网和嵌入式设备等小型系统。它的特点是占用资源少，支持多种网络协议和硬件平台。

       5.NuttX：NuttX是一个开源的、用于嵌入式系统的实时操作系统，支持多种处理器架构和编程语言。它的特点是占用资源较少，支持可定制的内核配置和可插拔的驱动程序。

       这些微型操作系统各自有其特点，可以根据实际应用场景选择最适合的操作系统。

用micro:bit打造小学生也能看懂的区块链

       本文可以学到：

       1. “比特币”、“区块链”是主力强弱源码怎么回事

       2. 用micro:bit打造自己的区块链应用

       知识补充：比特币和区块链技术

       简单说，“比特币”（Bitcoin）是一种虚拟货币，和之前互联网上各种虚拟游戏币、点卡、Q币有点像，但是最大的不同是“比特币”基于区块链（Blockchain）技术。

       区块链有三个基本特点：1、使用密码学的方式产生的一串数据，保证不被篡改；2、产生数据同时在所有节点上使用同样的算法产生数据，大家互相认可（分布式运算）；3、在数据交换传递过程中通过一定的协议互相认可，并把这一过程在所有的节点上记录下来，互相认可。

       解释起来很深奥，我们还是libsvm的源码以比特币为例来介绍。比特币的发明人发明了一种规则，通过密码学的算法计算出一串数字，宣布这就是比特币，所有用同样方式运算出数字的人都可以产生比特币，但是必须使用比特币的每个人都认可，这个比特币才会被承认，并且比特币的每一次交换流通，都要在全体使用者中得到承认才会有效，每个人都有一个小账本，记录着这个比特币在哪产生、经过几次交换，并且这些过程都是被全体使用者认可的，所以尽管比特币是虚拟的，但他获得了所有使用者的认可，成为一种大家都公认的幻想英雄 源码交换介质，与传统的银行或大公司发行的货币一样，有了信用货币的功能。

       今天，我们就用小学生们也会玩的micro:bit套件来打造一个自己的区块链应用，你很快就会明白各种“币”是怎么回事了。

       micro:bit 是英国广播公司（BBC）联合很多企业推出的一个基于ARM Cortex-M0芯片的微型可编程计算机，它设计的初衷是为了让每个孩子都能零基础的接触计算机编程。

       材料和工具清单：

       制作过程

       第一步：首先了解一下micro:coin的设计原理

       微软micro:coin项目是微软Makecode平台的一个开源项目，它使用行JavaScript代码在micro:bit上实现了区块链功能。只要把代码拷到micro:bit里面就能运行。设定摇动是挖矿，这时会通过哈希算法产生一串数据，通过随机方式决定是否挖到一枚币，一旦挖到币，它就会通过2.4G无线广播的形式传输给其他的micro:bit，如果被接收到就会被承认。按下micro:bit上的A按键可以显示自己拥有的钱币数量（不一定是挖到的，而是挖到并且被传输出去被承认的），按下B按键显示所有micro:bit中被传输过的并被承认的钱币数量。

       第二步：在微软Makecode平台打入区块链功能包

       micro:coin源代码使用JavaScript语言编写，不能使用图形化编程工具，不过最近微软的Makecode平台把它打包成了功能包，打开 makecode.microbit.org/在线编程平台，点击右上角的“设置”—“添加包”，搜索一个叫做“radio-blockchain”的功能包就可以导入区块链模块。然后用拖拽的形式进行图形化编程了。

       第三步：将micro:coin代码导入每一块micro:bit主板

       因为源代码被打包成了功能包，我们只要在 makecode.microbit.org/通过拖拽就可以在micro:bit上实现挖币、显示自己的币数，显示区块链中所有的币数（链长）等基本的功能。模块化编程如下图，最后把代码文件保存成.Hex文件，拷贝到每一块micro:bit主板上就完成了。

       现在，你自己打造的区块链货币micro:coin就可以玩了。把几块烧好程序的micro:bit通电后，摇动其中一块，如果挖倒币，就会显示菱形画面，同时其他micro:bit接受到信号，显示方框画面，一枚币产生了，并且在整个区块链中被承认。不断摇动挖矿，就会有越来越多的micro:coin币产生，不过要记得把几块micro:bit放的近一点，被接受到信号才可被承认哦！

MCU的主要区别

       åœ¨ä¸–纪最值得人们称道的成就中，就有集成电路和电子计算机的发展。世纪年代出现的微型计算机，在科学技术界引起了影响深远的变革。在年代中期，微型计算机家族中又分裂出一个小小的派系--单片机。随着4位单片机出现之后，又推出了8位的单片机。MCS系列，特别是MCS系列单片机的出现，确立了单片机作为微控制器（MCU）的地位，引起了微型计算机领域新的变革。在当今世界上，微处理器（MPU）和微控制器（MCU）形成了各具特色的两个分支。它们互相区别，但又互相融合、互相促进。与微处理器（MPU）以运算性能和速度为特征的飞速发展不同，微控制器（MCU）则是以其控制功能的不断完善为发展标志的。

       CPU（Central Processing Unit，中央处理器）发展出来三个分枝，一个是DSP（Digital Signal Processing/Processor，数字信号处理），另外两个是MCU（Micro Control Unit，微控制器单元）和MPU（Micro Processor Unit，微处理器单元）。

       MCU集成了片上外围器件；MPU不带外围器件（例如存储器阵列），是高度集成的通用结构的处理器，是去除了集成外设的MCU；DSP运算能力强，擅长很多的重复数据运算，而MCU则适合不同信息源的多种数据的处理诊断和运算，侧重于控制，速度并不如DSP。MCU区别于DSP的最大特点在于它的通用性，反应在指令集和寻址模式中。DSP与MCU的结合是DSC，它终将取代这两种芯片。

       1.对密集的乘法运算的支持

       GPP不是设计来做密集乘法任务的，即使是一些现代的GPP，也要求多个指令周期来做一次乘法。而DSP处理器使用专门的硬件来实现单周期乘 法。DSP处理器还增加了累加器寄存器来处理多个乘积的和。累加器寄存器通常比其他寄存器宽，增加称为结果bits的额外bits来避免溢出。同时，为了 充分体现专门的乘法-累加硬件的好处，几乎所有的DSP的指令集都包含有显式的MAC指令。

       2. 存储器结构

       ä¼ ç»Ÿä¸Šï¼ŒGPP使用冯.诺依曼存储器结构。这种结构中，只有一个存储器空间通过一组总线（一个地址总线和一个数据总线）连接到处理器核。通常，做一次乘法会发生4次存储器访问，用掉至少四个指令周期。

       å¤§å¤šæ•°DSP采用了哈佛结构，将存储器空间划分成两个，分别存储程序和数据。它们有两组总线连接到处理器核，允许同时对它们进行访问。这种安排将处理器存储器的带宽加倍，更重要的是同时为处理器核提供数据与指令。在这种布局下，DSP得以实现单周期的MAC指令。

       å…¸åž‹çš„高性能GPP实际上已包含两个片内高速缓存，一个是数据，一个是指令，它们直接连接到处理器核，以加快运行时的访问速度。从物理上说，这种片内的双存储器和总线的结构几乎与哈佛结构的一样了。然而从逻辑上说，两者还是有重要的区别。

       GPP使用控制逻辑来决定哪些数据和指令字存储在片内的高速缓存里，其程序员并不加以指定（也可能根本不知道）。与此相反，DSP使用多个片内 存储器和多组总线来保证每个指令周期内存储器的多次访问。在使用DSP时，程序员要明确地控制哪些数据和指令要存储在片内存储器中。程序员在写程序时，必 须保证处理器能够有效地使用其双总线。

       æ­¤å¤–，DSP处理器几乎都不具备数据高速缓存。这是因为DSP的典型数据是数据流。也就是说，DSP处理器对每个数据样本做计算后，就丢弃了，几乎不再重复使用。

       3.零开销循环

       å¦‚果了解到DSP算法的一个共同的特点，即大多数的处理时间是花在执行较小的循环上，也就容易理解，为什么大多数的DSP都有专门的硬件，用于 零开销循环。所谓零开销循环是指处理器在执行循环时，不用花时间去检查循环计数器的值、条件转移到循环的顶部、将循环计数器减1。

       ä¸Žæ­¤ç›¸åï¼ŒGPP的循环使用软件来实现。某些高性能的GPP使用转移预报硬件，几乎达到与硬件支持的零开销循环同样的效果。

       4.定点计算

       å¤§å¤šæ•°DSP使用定点计算，而不是使用浮点。虽然DSP的应用必须十分注意数字的精确，用浮点来做应该容易的多，但是对DSP来说，廉价也是非 常重要的。定点机器比起相应的浮点机器来要便宜（而且更快）。为了不使用浮点机器而又保证数字的准确，DSP处理器在指令集和硬件方面都支持饱和计算、舍 入和移位。

       5.专门的寻址方式

       DSP处理器往往都支持专门的寻址模式，它们对通常的信号处理操作和算法是很有用的。例如，模块（循环）寻址（对实现数字滤波器延时线很有用）、位倒序寻址（对FFT很有用）。这些非常专门的寻址模式在GPP中是不常使用的，只有用软件来实现。

       6.执行时间的预测

       å¤§å¤šæ•°çš„DSP应用（如蜂窝电话和调制解调器）都是严格的实时应用，所有的处理必须在指定的时间内完成。这就要求程序员准确地确定每个样本需要多少处理时间，或者，至少要知道，在最坏的情况下，需要多少时间。如果打算用低成本的GPP去完成实时信号处理的任务，执行时间的预测大概不会成为什么问题，应为低成本GPP具有相对直接的结构，比较容易预测执行时间。然而，大多数实时DSP应用所要求的处理能力是低成本GPP所不能提供的。 这时候，DSP对高性能GPP的优势在于，即便是使用了高速缓存的DSP，哪些指令会放进去也是由程序员（而不是处理器）来决定的，因此很容易判断指令是从高速缓存还是从存储器中读取。DSP一般不使用动态特性，如转移预测和推理执行等。因此，由一段给定的代码来预测所要求的执行时间是完全直截了当的。从而使程序员得以确定芯片的性能限制。

       7.定点DSP指令集

       å®šç‚¹DSP指令集是按两个目标来设计的：使处理器能够在每个指令周期内完成多个操作，从而提高每个指令周期的计算效率。将存贮DSP程序的存储器空间减到最小（由于存储器对整个系统的成本影响甚大，该问题在对成本敏感的DSP应用中尤为重要）。为了实现这些目标，DSP处理器的指令集通常都允许程序员在一个指令内说明若干个并行的操作。例如，在一条指令包含了MAC操作，即同时的一个或两个数据移动。在典型的例子里，一条指令就包含了计算FIR滤波器的一节所需要的所有操作。这种高效率付出的代价是，其指令集既不直观，也不容易使用（与GPP的指令集相比）。 GPP的程序通常并不在意处理器的指令集是否容易使用，因为他们一般使用象C或C++等高级语言。而对于DSP的程序员来说，不幸的是主要的DSP应用程序都是用汇编语言写的（至少部分是汇编语言优化的）。这里有两个理由：首先，大多数广泛使用的高级语言，例如C，并不适合于描述典型的DSP算法。其次， DSP结构的复杂性，如多存储器空间、多总线、不规则的指令集、高度专门化的硬件等，使得难于为其编写高效率的编译器。 即便用编译器将C源代码编译成为DSP的汇编代码，优化的任务仍然很重。典型的DSP应用都具有大量计算的要求，并有严格的开销限制，使得程序的优化必不可少（至少是对程序的最关键部分）。因此，考虑选用DSP的一个关键因素是，是否存在足够的能够较好地适应DSP处理器指令集的程序员。

       8.开发工具的要求

       å› ä¸ºDSP应用要求高度优化的代码，大多数DSP厂商都提供一些开发工具，以帮助程序员完成其优化工作。例如，大多数厂商都提供处理器的仿真工具，以准确地仿真每个指令周期内处理器的活动。无论对于确保实时操作还是代码的优化，这些都是很有用的工具。 GPP厂商通常并不提供这样的工具，主要是因为GPP程序员通常并不需要详细到这一层的信息。GPP缺乏精确到指令周期的仿真工具，是DSP应用开发者所面临的的大问题：由于几乎不可能预测高性能GPP对于给定任务所需要的周期数，从而无法说明如何去改善代码的性能。

开源硬件有哪些

       开源硬件有：Arduino、树莓派（Raspberry Pi）、BeagleBone等。

       开源硬件是一种硬件平台，其设计、制造和分享都是开放的，任何人都可以自由访问和使用其源代码、设计和制造过程。以下是几种常见的开源硬件：

       Arduino是一种开源的单片机开发板，广泛应用于各种嵌入式系统项目中。由于其开源的特性，开发者可以在Arduino平台上自由使用、修改和分享代码。Arduino的硬件设计也是开源的，开发者可以根据需要自行设计和制造。

       树莓派（Raspberry Pi）是一种基于Linux的微型电脑主板，其目的是推动基于计算机的教学和教育项目。由于其开源的性质，树莓派为开发者提供了一个灵活的硬件平台，可以在上面开发各种应用。同时，由于其价格相对较低，树莓派广泛应用于各种创客项目和教育项目中。

       BeagleBone是一种开源硬件平台，主要用于嵌入式系统开发。它采用低功耗处理器，具有强大的处理能力和扩展性。BeagleBone的硬件和软件都是开源的，开发者可以在上面运行各种应用和开发自己的项目。此外，由于其开源的特性，BeagleBone支持多种操作系统和编程语言。