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## MicroPython 固件开发指南
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如果手上没有官方支持固件的开发板,就需要自己来动手制作 MicroPython 固件了。由于 RT-Thread 官方提供了 MicroPython 软件包,并且 MicroPython 底层和硬件绑定时对接了 RT-Thread 驱动框架,所以我们可以很方便地在运行了 RT-Thread 的板卡上将 MicroPython 跑起来。
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接下来我们以 `rt-thread\bsp\stm32\stm32f407-atk-explorer` 上的 MDK 工程为例,讲解如何在 BSP 的基础上制作 MicroPython 固件。
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### 获取 MicroPython 软件包
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先使用 `pkgs --upgrade` 命令更新软件包列表,然后通过 env 工具选中 MicroPython 软件包,最后使用 `pkgs -update` 命令将软件包拉取到本地。
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### 增大 main 线程栈
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为了能后续在 main 线程中启动 MicroPython 运行时环境,需要增大 main 线程的栈大小,这里我们将栈大小增加到 8k。
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### 配置 MicroPython 运行环境堆大小
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接下来根据板卡内存实际剩余情况来给 MicroPython 运行环境分配内存,这里填写的数值越大,就能运行更大代码量的 Python 程序。但是如果这里填写的数值超过了实际可分配内存,就可能会出现无法分配内存而报错。因此在配置此项目之前,需要对系统 RAM 资源的分配情况有一定了解。
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#### 查看系统剩余内存
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重新生成工程,编译下载后通过 `msh` 的 `free` 命令来查看内存使用情况。
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#### 配置系统
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通过上一步查询的内存分配情况,对系统 RAM 资源有了一定的了解。在本次示例中,我们分配 20k 内存用于 MicroPython 运行时环境。后续如果想要运行更多 MicroPython 代码,可以将更多空余内存分配给 MicroPython 运行时环境,配置如下图所示:
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### 在根目录挂载文件系统
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最后要确保系统中 `/` 目录挂载了文件系统。有了文件系统,后续才能使用 [**MicroPython 开发环境**](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=RT-Thread.rt-thread-micropython) 将 Python 代码文件同步到板卡中来运行,本次示例中将使用 elm-fat 文件系统,需要对系统进行如下配置:
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配置完成后,记得要使用 `scons --target=mkd5` 重新生成工程,使配置在工程中生效。
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### 在 main 线程中启动 MicroPython
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最后要在 main 线程中启动 MicroPython,需要完成的功能如下:
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1. 挂载文件系统到 `/` 目录
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2. 启动 MicroPython
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上述功能可以通过修改 main 函数来实现,修改 main 代码如下所示:
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```c
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#include <rtthread.h>
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#include <rtdevice.h>
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#include <board.h>
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#include <dfs_fs.h>
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#include <rtdevice.h>
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#define FS_PARTITION_NAME "W25Q128"
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/* defined the LED0 pin: PF9 */
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#define LED0_PIN GET_PIN(F, 9)
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int main(void)
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{
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/* 挂载 elm 文件系统到 / 目录 */
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if (dfs_mount(FS_PARTITION_NAME, "/", "elm", 0, 0) == 0)
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{
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rt_kprintf("Filesystem initialized!");
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}
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else
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{
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rt_kprintf("Filesystem initialization failed!");
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}
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rt_thread_mdelay(100);
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/* 运行 MicroPython 启动函数 */
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extern void mpy_main(const char *filename);
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mpy_main(NULL);
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rt_kprintf("You can enter repl mode by typing python commands.");
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/* 如果想要在 REPL 环境按下 CTRL+D 重启系统可以加上下面这一句 */
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/* rt_hw_cpu_reset(); */
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}
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```
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重新编译工程下载到板卡中,就会在 main 线程中自动进入 MicroPython 的交互环境 REPL。此时如果先前没有在存储器上创建相应的文件系统,可能会导致文件系统挂载失败。此时可以使用如下两种方法在存储设备上创建文件系统:
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- 按下 `CTRL + D` 进入 msh 使用 `mkfs -t elm W25Q128` 命令创建文件系统
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- 在 REPL 交互环境中输入 `import os`,`os.mkfs("elm", "W25Q128")` 命令来创建文件系统
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注意: **W25Q128** 是本次示例中将要创建文件系统的块设备名称,并不是固定填写该名称。因此在使用上述命令创建文件系统前,需要确定当前系统中块设备的实际名称。
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成功创建文件系统后,就可以使用 [ **MicroPython 开发环境**](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=RT-Thread.rt-thread-micropython) 来进行应用开发了。
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