מחשב Raspberry Pi עם לוח יחיד אידיאלי ללימוד תכנות עליו, אבל באיזו שפה כדאי לבחור?

קו Raspberry Pi של מחשבי לוח יחיד מגשר על הפער בין מחשוב פיזי ודיגיטלי. הוא מוגדר בצורה הטובה ביותר כהכלאה בין מיקרו-בקר Arduino למחשב אישי, המציע את היכולת לשלוט במעגלים אלקטרוניים וגם להפעיל מערכת הפעלה מלאה.

עם זאת, בחירת שפת התכנות הנכונה היא חיונית למיצוי מלוא הפוטנציאל של Raspberry Pi. נעבור על השפות הפופולריות ביותר עבור Raspberry Pi ונבחן את היתרונות הייחודיים של כל אחת מהן כדי לעזור לך להחליט באיזו מהן לבחור.

1. פִּיתוֹן

הפופולריות של Python בקרב משתמשי Raspberry Pi נובעת מהשילוב של השפה בין קלות שימוש, קריאה וגמישות. Python מגיעה מותקנת מראש בדגמי Raspberry Pi (יחד עם Thonny IDE) והיא השפה שרוב המשתמשים אליה כברירת מחדל בעת תכנות Raspberry Pi.

זה נהדר עבור פרויקטים הכוללים חיישנים, מפעילים ורכיבים אלקטרוניים אחרים מכיוון שהוא מציע ספריות ממשק עשירות. רוב כובעי ה-Raspberry Pi ולוחות ההרחבות שתרכשו יכללו לרוב סקריפטים שנכתבו ב-Python, וכך גם רוב ההדרכות.

ישנם גם שני מזלגות פופולריים של שפת Python עבור לוחות מיקרו-בקרים כגון Raspberry Pi Pico: CircuitPython ו-MicroPython. CircuitPython היא גרסה מלאה יותר של MicroPython עם יותר ספריות ומנהלי התקנים. MicroPython תוכנן לספק את המינימום המינימלי ביותר להפעלת תוכניות על לוחות מיקרו-בקרים; לכן הקוד שלו יקמפל מעט יותר מהר וינצל פחות זיכרון מ-CircuitPython. לבדוק

instagram viewer
השפה הטובה ביותר עבור מיקרו-בקרים.

אם אתה רק התחלת עם Python, תוכל למצוא הרבה הדרכות וקורסים מועילים למצטרפים חדשים באתרים כמו Codecademy ו קורסרה, כמו גם ברשמי תיעוד פייתון וספרים כמו "אוטומטי את הדברים המשעממים עם פייתון" מאת אל סוויגרט.

2. שריטה

Scratch היא שפת תכנות חזותית שפותחה על ידי MIT עבור ילדים צעירים שרוצים ללמוד כיצד לקודד. זה מאפשר לך לכתוב תוכניות וליצור פרויקטים באמצעות ממשק פשוט ואינטואיטיבי מבוסס בלוק.

בלוקי הקוד של גרירה ושחרור הם מה שהופכים את Scratch למיוחד כל כך, שכן הם הופכים את התכנות לפשוטה למתחילים ללא כל הטרחה של קידוד קונבנציונלי. ניתן לשלב את בלוקי הקוד הללו כדי לבצע פעולות עם טקסט, תמונות, אודיו ורכיבים אלקטרוניים פיזיים.

סגנון התכנות המבוסס על בלוק עשוי להקל על הביטול של Scratch ככלי אך ורק עבור למתחילים, אבל זו שפה חזקה וגמישה להפליא שיכולה לשמש מתכנתים מכל הסוגים רמות.

עם זאת, חשוב לציין ש-Scratch לא תומך כמעט באותה ספריות כמו Python, ועריכת טקסט מהירה יותר מאשר גרירה ושחרור בלוקים. זה אכן יוצר שפת היכרות מצוינת והמיומנויות הנלמדות מתכנות Scratch בהחלט יועילו לשפות אחרות,

Scratch עצמו מספק גישה לשפע של פרויקטים אינטראקטיביים, עם הוראות מפורטות, ברשמית אתר Scratch. באתר Raspberry Pi projects יש גם מבוא לסקראץ' נתיב הפרויקט.

3. Java

Java היא שפת תכנות מונחה עצמים למטרות כלליות, המיועדת לפעול בכל פלטפורמה שיש לה את הסביבה הדרושה. הניידות יוצאת הדופן שלו מאפשרת למפתחים לבנות אפליקציות על פלטפורמה אחת ולפרוס אותן בקלות למספר מערכות. אם אתה כותב קוד על Raspberry Pi כדי לרוץ בפלטפורמות אחרות, Java צריכה להיות אחת הבחירות המובילות שלך.

הוא מספק שתי ספריות עיקריות לגישה ולשליטה בפיני GPIO ב-Raspberry Pi: ספריית Pi4J וספריית ה-I/O של התקן. למרות שהן לא עשירות בתכונות כמו הספריות של Python, הן אמורות לעבוד מספיק טוב עבור רוב הפרויקטים.

כמו Python, Scratch ו-C/C++, Java מגיעה מותקנת מראש עם מערכת ההפעלה Raspberry Pi. אתה יכול להשתמש ב-BlueJ IDE שמגיע גם עם מערכת ההפעלה או להתקין את Microsoft VS Code לפונקציונליות מתקדמת. גלה את ה-IDE הטובים ביותר עבור Raspberry Pi שכדאי לך לבדוק.

קוד Java פועל הרבה יותר מהר מקוד Python, בשל העובדה שמדובר בשפה מהודרת בזמן ש-Python מתפרשת. בעוד ש-Java חסרה את גישת החומרה ברמה נמוכה של C/C++, היא הרבה יותר קלה לשימוש עבור רוב האנשים.

ישנם מספר ספרים מצוינים על תכנות Java, כגון "Head First Java" מאת Kathy Sierra ו"On Java 8" מאת Bruce Eckel. ה תיעוד אורקל ג'אווה ו-Java Programming קורס מקוון פתוח מאסיבי מה- אוניברסיטת הלסינקי מומלצים מאוד גם למתחילים.

4. C/C++

בין שפות התכנות השונות בהן תוכלו להשתמש עם Raspberry Pi, C ו-C++ בולטות כשפות האידיאליות למי שדורש ביצועים חסרי תקדים ושליטה מושלמת בחומרה. לשפות אלו יש אולי עקומת למידה מאתגרת יותר מאחרות כמו Python ו-Scratch, אבל היתרונות הפוטנציאליים הם עצומים.

מכיוון שגם ל-C וגם ל-C++ יש גישה ישירה למשאבי החומרה של Raspberry Pi, הם האפשרויות האידיאליות עבור יישומים הדורשים כוח חומרה רב. כאשר נעשה שימוש במעבד וב-GPU של המכשיר במלוא הקיבולת שלהם, הישגי מולטימדיה, משחק סוחף ויכולת תכנות ברמת המערכת מתאפשרים.

C++ עצמו דומה ל-C אבל לא לגמרי זהה. היא מתוארת בצורה הטובה ביותר כגרסה מורחבת של שפת C הפרוצדורלית המציגה מונחי עצמים שונים מושגי תכנות כגון פולימורפיזם, אנקפסולציה וירושה, ועוד מספר מאפיינים המתוארים ב שֶׁלָנוּ מדריך להבדלי הליבה בין C ו-C++.

כפי שהוזכר קודם לכן, C ו-C++ הן לא שפות התכנות הקלות ביותר ללמידה. עם זאת, אתה יכול לבחור אחד מהם כשלב ההגיוני הבא לאחר שהשגת מיומנות סבירה ב- Python או Java. גלה את האתרים הטובים ביותר להתחיל ללמוד C++.

5. JavaScript

ללא קשר למה שאנשים מסוימים יגידו לך, JavaScript היא שפת תכנות מלאה. הנפוץ ביותר בפיתוח אתרים, ניתן למצוא אותו בשני קצה קדמי ואחורי של מספר אתרים ואפליקציות אינטרנט.

JavaScript ושפות סקריפטים אחרות כמו HTML ו-CSS יהיו שימושיים במיוחד בעת בניית ממשק אינטרנט עבור פרויקטי ה-Raspberry Pi IoT ושרתי האינטרנט שלך.

מחשוב פיזי עם JavaScript דורש התקנת Node.js, סביבת זמן הריצה לפיתוח בצד השרת. קיימות מספר ספריות זמינות עבור Node.js המאפשרות לך לתפעל את פיני GPIO וממשקים אחרים ב-Raspberry Pi. רובם יספיקו לפרויקטים פשוטים של Raspberry Pi. כמו כן, בדוק כיצד לעשות זאת בנה בוט טוויטר לציוץ תמונות עם Raspberry Pi ו-Node.js.

אם יש לך רקע לפיתוח אתרים, JavaScript עשוי להיות הבחירה הטבעית עבורך. קוד JavaScript יפעל ברוב הדפדפנים, כך שאינך צריך IDE כדי לתכנת איתו. כל מה שאתה צריך זה עורך טקסט ודפדפן האינטרנט Chromium שמגיע מותקן מראש עם מערכת ההפעלה Raspberry Pi.

ה רשת המפתחים של מוזילה (MDN) יש מדריך JavaScript מקיף והפניות המתאימים לחדשים ולמתכנתים ותיקים. ניתן למצוא הדרכות ופרויקטים אינטראקטיביים באתרי אינטרנט כמו freeCodeCamp ו JavaScript.info.

באיזה מהם כדאי לבחור?

רמת הניסיון הנוכחית שלך, מורכבות הפרויקט וכמות הזמן שאתה מוכן להתחייב אליו למידה הם כולם גורמים מועילים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת שפת תכנות לשימוש עם ה-Raspberry פאי.

אם אתה כבר מכיר כל אחת משפות התכנות ברשימה, זו תהיה הבחירה הטובה ביותר להתחיל. לאחר מכן תוכל להסתעף לשפות אחרות כפי שהפרויקטים שלך דורשים זאת. ברגע שיש לך הבנה מלאה של מושגי תכנות בסיסיים, יהיה לך קל יותר להרים ולכתוב תוכניות בשפות שונות.

לכל שפת תכנות יש את היתרונות שלה

Python היא בחירה מצוינת עבור מתכנתים חדשים וותיקים כאחד בשל הנגישות והגמישות שלה. למתחילים, Scratch היא האפשרות הטובה ביותר מכיוון שהיא גם קלה לשימוש וגם מהנה. אם אתה צריך מהירות ושליטה מדויקת על החומרה של המחשב שלך, C/C++ היא הבחירה הטובה ביותר. Java עומדת באמצע בין Python ו-C/C++ מבחינת נוחות השימוש והביצועים שהיא מציעה. JavaScript מרחיב את אפשרויות פיתוח האינטרנט הדינמיות של Raspberry Pi. זה תלוי בך להחליט איזו שפת תכנות היא הטובה ביותר עבור פרויקטי Raspberry Pi שלך.