Python的火熱程度相信大家都看到了,自然,MCU和嵌入式也緊跟“潮流”,隨之而來的就是MicroPython。
關于MicroPythonMicroPython 是Python 3編程語言的精簡高效實現,其中包括 Python 標準庫的一小部分,并針對在微控制器和受限環(huán)境中運行進行了優(yōu)化。
MicroPython 同樣具有很多高級功能,例如交互式提示、任意精度整數、閉包、列表理解、生成器、異常處理等。然而,它足夠緊湊,可以在僅 256k Flash和 16k RAM 的MCU上運行。
MicroPython 旨在盡可能與普通 Python 兼容,讓你可以輕松地將代碼從桌面轉到微控制器或嵌入式系統(tǒng)。
1.完全免費的開源軟件MicroPython 是用 C99 編寫的,整個 MicroPython 核心在非常寬松的MIT 許可下可供一般使用 。大多數庫和擴展模塊(其中一些來自第三方)也可在 MIT 或類似許可下使用。
您可以自由地將 MicroPython 用于個人用途、教育和商業(yè)產品。
MicroPython 是在 GitHub 上公開開發(fā)的,源代碼可在GitHub 頁面和下載頁面上找到。歡迎大家為該項目做出貢獻。
2.特點MicroPython 采用了許多先進的編碼技術和許多技巧來保持緊湊的尺寸,同時仍然擁有全套功能。
- 由于許多編譯時配置選項,高度可配置
- 支持多種架構(x86、x86-64、ARM、ARM Thumb、Xtensa)
- 包含 590 多個測試和 18,500 多個單獨測試用例的廣泛測試套件
- 核心代碼覆蓋率為 98.4%,核心加擴展模塊為 96.3%
- 從啟動到加載第一個腳本的快速啟動時間(在以 168MHz 運行的 PYBv1.1 上,150 微秒到達 boot.py)
- 一個簡單、快速和健壯的標記清除垃圾收集器,用于堆內存
- 如果堆耗盡,則會引發(fā) MemoryError 異常
- 如果達到堆棧限制,則會引發(fā) RuntimeError 異常
- 支持以最小延遲在硬中斷上運行 Python 代碼
- 錯誤有回溯并報告源代碼的行號
- 解析器/編譯器中的常量折疊
- 指針標記以適應機器字中的小整數、字符串和對象
- 從小整數到大整數的透明轉換
- 支持 64 位 NaN 裝箱對象模型
- 支持 30 位填充浮點數,不需要堆內存
- 交叉編譯器和凍結字節(jié)碼,具有不占用任何 RAM 的預編譯腳本(除了它們創(chuàng)建的任何動態(tài)對象)
- 通過“_thread”模塊進行多線程,帶有可選的全局解釋器鎖(仍在進行中,僅在選定的端口上可用)
- 直接針對機器代碼而不是字節(jié)碼虛擬機的本機發(fā)射器
- 內聯匯編器(目前僅限 Thumb 和 Xtensa 指令集)
更多介紹可以參看:http://www.micropython.org/
MicroPython做嵌入式開發(fā)的優(yōu)缺點C/ C 編程語言長期以來一直主導著嵌入式系統(tǒng)行業(yè),Python也不甘示弱進軍微控制器,只是它是換了一種形式,即我們看到MicroPython。?讓我們來看看使用 MicroPython 的一些優(yōu)缺點:Python 編程語言具有淺薄的學習曲線,這使得開發(fā)人員可以非常輕松地開始使用它。Python 為開發(fā)人員提供了一種高級編程語言,可用于構建簡單的腳本,或者可用于開發(fā)復雜的面向對象的體系結構,這些體系結構使用現代軟件項目的所有最佳實踐。與 C 相比,Python 還提供了內置機制,用于創(chuàng)建線程,處理錯誤并輕松集成到測試工具中。
變革之風正在我們身上,MicroPython 可能是您用來構建下一個產品的編程語言。在本課程中,我們將研究如何使用 MicroPython 開發(fā)產品。與會者將遠離本課程,詳細了解他們需要做什么才能在下一個產品中使用 MicroPython。?
這些語言特征的有趣之處在于它們使開發(fā)團隊的每個成員都可以成為程序員,MicroPython 提供了一系列庫,可以控制低級微控制器功能,從而消除復雜性。例如,硬件工程師可以設計電路板,幾乎不知道微控制器(或 C)的工作原理,開發(fā)可以通過控制 GPIO 測試電路板的高級腳本,甚至可以與 I2C 器件通信。在 C 中開發(fā) I2C 驅動程序可能相當復雜,但使用 MicroPython 只需要簡單的代碼行來創(chuàng)建 I2C 對象并將數據發(fā)送到從屬設備。
處理 I2C 的所有基礎工作都由 MicroPython 庫處理,這大大簡化了開發(fā)。??在考慮使用 MicroPython 進行產品開發(fā)時,開發(fā)人員需要考慮幾個關鍵因素。首先,開發(fā)人員需要考慮如何保護他們的應用程序代碼。MicroPython 允許開發(fā)人員加載基于代碼文本的 Python 腳本或將這些腳本編譯為字節(jié)碼并將它們放入 a.mpy 模塊中。這些解決方案的問題在于,任何能夠訪問 MicroPython 文件系統(tǒng)的人都可以輕松獲得應用程序代碼,這很容易實現。字節(jié)碼確實使它更難一點,但將字節(jié)代碼轉換回可讀代碼并不困難。開發(fā)人員需要考慮他們需要系統(tǒng)的安全性,并可能采取額外措施來保護知識產權。?接下來,開發(fā)人員需要考慮如果出現問題他們將如何恢復他們的系統(tǒng)。根據所選的微控制器,它們的應用程序代碼可以在 MCU 內部,也可以在外部存儲設備(如 SD 卡)上。我發(fā)現文件系統(tǒng)在電源循環(huán)或欠壓條件下不是很強大。如果文件系統(tǒng)損壞,MicroPython 將通過將默認映像復制回文件系統(tǒng)來恢復它。開發(fā)人員需要確保將其默認代碼集成到其內核版本中,以便在出現問題時,至少將其恢復為出廠默認設置,然后可以從設備上可能存在的其他內存位置恢復任何更新。?使用 MicroPython 構建嵌入式產品無法滿足每個開發(fā)團隊的需求,如 C / C ,但它為開發(fā)人員提供了一個有趣的快速原型設計或開發(fā)商業(yè)產品的解決方案。當然還存在一些挑戰(zhàn),例如保護基于 MicroPython 的系統(tǒng)并確保確定性行為。這些挑戰(zhàn)可以通過適當的應用設計預先克服。MicroPython 的易用性和 Python 的普及使得使用 MicroPython 構建嵌入式系統(tǒng)成為未來的趨勢。
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