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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](https://github.com/RT-Thread-packages/micropython),并且 MicroPython 底层和硬件绑定时对接了 RT-Thread 驱动框架,因此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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**注意**:RT-Thread MicroPython 需要运行在 **RT-Thread 3.0** 版本以上。
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### 选择合适的 BSP 平台
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RT-Thread MicroPython mini 版本占用资源最大不超过:
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- ROM : 190KB
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- RAM : 20KB
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只要系统资源满足上述要求,常见的许多开发板都可以运行 MicroPython,例如 STM32 系列 BSP。
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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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### 在系统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。
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1. 打开 MicroPython 的文件同步功能选项
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2. 本次示例使用的开发板,文件系统存放在 SPI Flash 上,BSP 对该存储设备的支持已经做好了,在这里只需开启 elm-fat 文件系统即可,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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当你在自己的板卡上运行 MicroPython 时,你可以自由选择文件系统的存储介质,但是有一点很重要,文件系统要被挂载到根目录 / 上,这样才能保证在后续使用 MicroPython IDE 进行文件传输时不会出错。
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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,代码修改如下所示:
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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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/* 文件系统所在分区名称,根据实际情况填写 */
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#define FS_PARTITION_NAME "W25Q128"
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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,如果你所使用的开发板没有文件系统也可以跳过这一步 */
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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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/* 如果挂载失败,则尝试在文件系统分区重新创建文件系统 */
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dfs_mkfs("elm", FS_PARTITION_NAME);
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/* 尝试重新挂载文件系统 */
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if (dfs_mount(FS_PARTITION_NAME, "/", "elm", 0, 0) == 0)
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{
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/* 仍然挂载文件系统失败,请自行检查失败原因 */
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rt_kprintf("Failed to initialize filesystem!");
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}
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}
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rt_thread_mdelay(100);
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while(1)
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{
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/* 在这里让程序进入循环,通过这种方式实现 MicroPython 的软复位*/
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extern void mpy_main(const char *filename);
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/* 启动 MicroPython */
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mpy_main(NULL);
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}
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return RT_EOK;
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}
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```
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重新编译工程并下载程序到板卡中,就会在 main 线程中自动启动 MicroPython,接下来就可以使用 [**RT-Thread MicroPython 开发环境**](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=RT-Thread.rt-thread-micropython) 来进行应用开发了。 通过开发环境连接到开发板,即可看到 MicroPython 的交互环境 REPL,如下图所示:
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