Imagination大學計劃（IUP）今年推出的最重要的一項就是“Connected MCU Lab(互聯MCU實驗室)”，它其實是一項為期一個學期的開發課程，它為教師提供了充足的資源可以教本科類學生基本的MCU和IoT相關的知識。

Connected MCU Lab(互聯MCU實驗室)能夠讓學生了解基本的微控制器和I/O特性，了解實時操作系統的概念和先進的處理器架構，最后能夠理解云互聯規則。學生借助開源的“Creator IoT框架”可以查看云端數據以及遠程訪問MCU節點。

目前已經有兩家公司和我們一起在世界范圍內的大學里推廣這一實踐課程。Microchip公司設計了PIC32 MCU，是系統的核心，同時也提供了PICkit 3 調試/編程器和軟件工具，包括MPLAB X IDE和MPLAB兼容開發庫。Digilent公司設計實現了高性能chipKIT Wi-FIRE板卡，為學生們提供了穩定可靠的硬件平臺，在此基礎上可以構建項目工程。

目前市場上有很多廉價的微控制器硬件平臺，但是這會給學生們帶來很多潛在的不便：異常bug、連接器異常以及板卡易壞。對于這么低廉的價格他們卻承諾了很多，但是如果你的學生充滿熱情想學習的時候，這些工具和板卡簡直就是噩夢。在這項課程里我們認真的選擇了穩定可靠的工具和板卡，每款硬件平臺成本價為100美元。這是一個完整的實驗平臺而且會一直持續下去。

如果你接觸過chipKIT開發板卡或者PIC32微控制器，你就會對Microchip和Digilent非常熟悉。ChipKIT Wi-FIRE板卡就是基于PIC32MZ EF微控制器。

為什么采用32位？

Microchip公司提供的PIC32系列MCU有如下三個版本：

? PIC32MX系列集成了早期的MIPS M4K處理器內核
? 最新的低成本PIC32MM系列是基于MIPS microcAptiy內核（這與MIPSfpga計算架構課程中采用的處理器內核相同）
? PIC32MZ采用的是MIPS勇士M系列處理器內核（目前已經可供研究人員使用）

那么為什么32位處理器這么重要呢？我們認為有一下四個關鍵的因素：

? 行業內已經普遍采用32位處理器：雖然一些供應商仍然提供8位的處理器，但是在各種設計中的采用率已經非常小了（區別MCU的使用量）。仍然采用8051進行教學的應該考慮更新換代了，當學生們畢業后他們可能將不會再接觸8051單片機，是不是應該交給他們一些更需要的東西呢？

? 互聯性：創建一個IoT系統并且實現嵌入式系統與云服務連接對于處理器的要求是很苛刻的。可以說32位處理器是一個不錯的選擇：提供強大的資源同時簡化軟件設計。這個行業對于嵌入式系統開發人員的需求不斷增加，而且對于互聯性的要求驅使32位處理器不斷取代8位和16位器件。

? 面市時間：在大部分應用中，實現絕對的低成本并不是最主要的目標。滿足市場需求往往更加的重要。32位MCU的軟件開發工具更加容易操作，并且提供強大的調試和編譯工具。

? 行業標準已經是32位處理器：我仍然記得某個公司設計了自己的CPU架構并且推出了自己的MCU產品。使用量的增長使得成本不斷降低，涌現出更多更好的開發工具，使得尋找一款符合設計要求的MCU變得更加容易。如今使用量最多的三款CPU架構是：ARM、x86和MIPS。對于微控制器32位是大勢所趨。很多公司都已經在采用MIPS架構的微控制器：聯發科、三星、高通和Microchip都使用MIPS作為IoT的解決方案。

我們的方法

雖然這樣描述很奇怪但是很貼切形象：“如果駱駝的鼻子伸進到帳篷里那么它的整個身體也會跟著進來。”

Connected MCU Lab(互聯MCU實驗室)課程首先會向一年級或者二年級的本科生介紹嵌入式系統和物聯網相關的必備知識。大約需要16周的時間，但是不會對某個話題進行太深入的討論。這些需要學生日后更加集中的學習或者完全自學來加深理解。

因此通過這些課程我們會讓學生對IoT開發有初步的認識了解，但是不會太深入…，我們的目的是通過學生親手實踐讓他們對IoT概念產生興趣，引導他們以后會深入學習嵌入式系統和IoT相關的課程。

實驗室VS工程項目

這個課程通過一個學期的時間讓學生接觸廣泛的學習資料。為了能夠實現這一做法，大部分編程活動都是實驗室聯系并且有明確的一步一步的指導說明。

這與實際的工程項目不同，這里主要是學生設計和搭建程序。片面的將本課程的編程練習當做一個工程會導致不好的結果，會讓學生泄氣而失去學習的興趣。這個課程的方法也對指導教師提出了時間上的要求。

相反我們給學生展示成功的學習案例能夠讓學生充滿熱情并堅持下去。日后他們將能夠勝任更加困難的項目，在后續的學習課程中面對相關的開發問題學生們也會更加的自信和成熟。

IUP計劃的教學資料都會提供源文件，因此指導教師采用或者搭建自定義實驗課程以滿足他們的教學目標。

按照目前的結構來看，這個課程是一個為期一個學期親手實踐的項目，為以后在嵌入式系統和IoT行業深入工程開發和課程學習進行一定的廣告宣傳。

關于作者

IUP計劃的教學資料的另一個關鍵區別點是它們都是由經驗非常豐富的行業從業人員設計的。這需要花費時間和金錢，而且會變得更加不好管理，這就是為什么沒有人這樣做的原因。然而只要你看到這些資料，這個方法所帶來的便利是明顯的和長期的。

來自北卡州立大學的教授Alex Dean已經教授MCU很多年了，他已經嘗試過幾乎所有的處理器架構，而且已經編寫了幾部指導書。他目睹過學生從疑惑道豁然開朗，這個課程就是指引學生如何少走彎路。

非常感謝IUP計劃能夠將他的工作向全球用戶展示，我們非常確定你會非常喜歡這些學習資料的。

獲取學習資料

1. 訪問網址： imgtec.com/university ，點擊“注冊”或者“加入IUP”
2. 完成第一部分：社區注冊
3. 選中“加入Imagination大學計劃”選項，完成其他信息輸入
4. 一封驗證郵件會發送到你的激活郵箱（查看垃圾箱郵件，有時候這個郵件會被過濾掉）
5. 訪問IUP頁面下載教學資料：
6. 請求你需要的資料包，同意授權協議，并介紹一下你將如何使用這些資料
7. 我們會收到下載請求并完成認證，正常情況下會在48小時內回復。一旦認證通過，你就會收到一封郵件通知你可以進行資料下載操作了。

英文鏈接：
https://imgtec.com/blog/discovering-world-iot-connected-mcu-lab/