赛灵思SpartanFPGA为壮大的讲授对象奠基根底。这类讲授对象可能依据门生的须要自我改造。

能够不比机器人更能吸引初中生及高中生对科学技术感兴趣的教学设备了。对初中生跟高中生来讲，玩弄机器人是一种把握新观点，亲眼见地技巧利用环境的理论方法。构建机器人可能激起门生们克制智力难题，取得优良的迷信、技巧结果。

为此，我藉此文先容一种可供西席用于技校的机器人教学活动的讲授平台。该平台理念是我任教的高中（意大利米兰四周的ITCSErasmodaRotterdam）提出去的。其时只是为了入围RoboCup青少年机器人世界杯(RoboCupJunior)。咱们队列入的是“救济机器人”组其它角逐，即让机械正在重现的灾祸场景中发明受害者。这些机器人必需实现复杂程度分歧的多重使命，好比正在平展路面上沿直线行走，断定经由过程坎坷地形上各障碍物的门路，和援救部门指定的受害者等。

与别的采取分歧类型的微型计算机的平凡流传平台比拟，咱们采取FPGA的计划存在开放、灵巧、可不休开展演进，和可重复使用等根本特性。

咱们利用DigilentNexys2讲授开发板，正在赛灵思Spartan®-3E器件的根底上建造了该机器人的2011版。正在撰写本文时，咱们正在把这个版本移植到Spartan-6FPGA上，以便列入将正在2012年4月进行的下一届意大利青少年机器人世界杯角逐。按计划，下一版本将运转于Zynq™-7000可扩展处置惩罚平台器件上。

用这类方式，咱们计划出的一种救济机器人可能年复一年不休开展演进，从第一种原型开展到了现有的Nessie2011版本（Nessie由Nexys跟尼斯湖水怪（LochNessMonster）而得名，尼斯湖水怪的少脖子与咱们的机器人类似）。FPGA存在高度的灵活性，可以正在没有转变其根本物理布局和连结不异的计划基础架构同时，让机器人的架构随门生常识的增加而重构。

应战ITCSErasmodaRotterdam是一所位于意大利北部米兰近郊的技校，门生良莠不齐，难以教诲他们深化学习科技知识。

从四年前起头，我决意开办一个开放空间，厥后我取名为“机器人讲授永恒实验室”，正在那里门生们可以采取与尺度讲堂讲课完整分歧的方式展开试验。正在此，他们可以正在互动情况中打仗技巧学科，商量一些异乎寻常的主题内容，选修一些本人感兴趣的课程，支配好本人事情并从理论中间接失掉反应。换句话说，他们依据由来已久且为人熟知的“情形认知”模子[1]正在“踊跃学习空间”中展开试验。正在这里，同窗们不只可以相互协作或同辅导员协作，同时借可正在告竣共鸣的根底上寻求配合的方针。

正在这个学习空间中，门生饰演把握多种解决方案的“认知学徒”。而西席则充任“专家”脚色，担任提出实际使命跟战略的详细流程，让门生们自力测验考试，须要时才予以领导。

为分歧学科的会聚跟常识的交换供给肥美的温床，机器人是天然之选。咱们认为列入青少年机器人世界杯角逐的兴趣激烈天安慰了门生对科技试验的积极参与。

解决方案我意识到，要让这类方式无效，我必需发起数字电子学跟信息学等平凡课程涵盖的课题，但次要针对哪些比门生们可能自力办理的使用更庞大的使用。如许他们便须要分工合作，或许须要失掉可能提出精确模子的资深教师的辅佐。

我晓得须要建造甚么，但我没有晓得怎样建造。所有皆必需正在实验室中提出跟开辟出来，由门生配合商量计划，探求解决方案。

正在颠末一番三思而行之后，我得出一个论断：最可行的就是采取一种基于某种灵巧的平台，而不是尺度微型计算机上的解决方案。那是因为FPGA是独一可能知足特性要求且可能跟上试验举止的静态跟演化规模的器件。

我最初取舍的是基于Spartan-3E的讲授板卡，由于它可能供给咱们始终追求的需要特性，即开放性、灵活性、演进才能、硬件的反复应用性和机能的丰富性。

开放性。因为门生必需积极参与全部计划流程，从传感器接口到CPU，再从CPU到激励器。灵活性。由于体系的全部架构和器件的性子跟类型没有应事先肯定，必需从创造性学习情况所激起的研讨进程中发生。演进才能。由于正在每次青少年机器人世界杯完毕后，门生皆必需意识到他们作品的缺陷，相识若何停止得当点窜，试图找出更进步前辈的解决方案。该体系必需与门生的专业知识连结同步开展。可重用性。以制止硬件跟黉舍经费不必要的铺张。低成本、高性能。咱们必需节制不失掉完整界说但须要高度并行运转的大批器件跟外设。该CPU的功用应十分壮大，但架构绝对简略，容易接口。