在NUCLEO_F767ZI上移植MicroPython

只看该作者 · 2016-8-1 11:38

MicroPython是近年来非常火热的开源项目，它是英国剑桥大学教授Damien George发明，可以在嵌入式系统中使用python语言进行编程，降低了用户使用的难度，让一般的用户也可以快速使用，开发者不用在关注硬件的底层，可以将更多精力放在主要功能和算法上。MicroPython让嵌入式编程变得充满乐趣，不再是枯燥的各种函数调用和代码调试，它比Arduino功能更强，使用更方便。关于MicroPython的介绍，大家可以到网上搜索，也可以去MicroPython中文社区看看，这里就不重复了。

MicroPython可以在多个平台上运行，如STM32F4/STM32L4/STM32F7、CC3200、ESP8266、XMC4700、dsPIC33等，官方也提供了许多移植好的模板和编译好的固件，但是还没有提供NUCLEO_F767ZI。所以要在NUCLEO_F767ZI上跑MicroPython，就需要自己修改和编译。官方已经提供了STM32F7DISC开发板的支持，它使用了STM32F746ZG控制器，和NUCLEO_F767ZI上的STM32F767ZI很接近，所以我们从STM32F7DISC开发板的模板开始。首先要下载MicroPython的源码，最新稳定版本的下载地址是：
http://micropython.org/resources/micropython-master.zip

当然也可以在github上下载开发板源码，作者更新很快，基本每天都会更新。如果从github上下载，推荐使用git软件克隆，这样可以随时和官方代码同步。
https://github.com/micropython/micropython

下载源码后，展开到一个目录，然后进入/stmal/board目录，新建一个NUCLEO_F767ZI目录，并将STM32F7DISC目录下的文件复制过来。
先打开文件stm32f7xx_hal_conf.h，将  #define HSE_VALUE 后的数字从25000000改为8000000。因为NUCLEO_F767ZI上使用的时钟频率是8MHz。

再打开文件mpconfigboard.h，修改部分配置，主要修改内容有（只列出主要部分）：

#define MICROPY_HW_BOARD_NAME    "NUCLEO_F767ZI"
#define MICROPY_HW_MCU_NAME       "STM32F767"

#define MICROPY_HW_HAS_SDCARD    (0)

#define MICROPY_HW_CLK_PLLM (8)

#define MICROPY_HW_UART3_PORT    (GPIOD)
#define MICROPY_HW_UART3_PINS    (GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9)

#define MICROPY_HW_UART_REPL       PYB_UART_3

#define MICROPY_HW_I2C4_SCL       (pin_F14)
#define MICROPY_HW_I2C4_SDA       (pin_F15)

#define MICROPY_HW_USRSW_PIN       (pin_C13)

#define MICROPY_HW_LED1          (pin_B0) // green
#define MICROPY_HW_LED2          (pin_B7) // blue
#define MICROPY_HW_LED3          (pin_B14)  // red

编译源码前，需要安装arm-none-eabi-gcc编译器，编译器在https://launchpad.net/gcc-arm-embedded，大家可以根据自己的操作系统选择合适的版本安装。

安装编译器后，就可以在stmhal目录下，输入make进行编译了。在windows下，如果没有安装过make，还需要安装msys或者其他带有make工具的环境。推荐在Linux下编译代码，因为编译速度比Windows下快很多。如果在widnwos下编译，可以使用多线程编译，比默认的单线程也要快一点。如：make BOARD=NUCLEO_F767ZI -j8

编译后，就会在stmhal目录下产生一个build-NUCLEO_F767ZI目录，里面包含有编译的中间文件和最终二进制文件。

用STM32 ST-LINK Utility或者其他软件，加载编译后的firmware.hex文件，通过STlink下载固件到NUCLEO_F767ZI开发板，就可以体验MicroPython了。可以通过STlink的串口或者NUCLEO_F767ZI开发板的macroUSB（CN13）连接到终端软件，连接时将波特率设置为115200。如果通过macroUSB（CN13）连接，会自动安装一个pybflash虚拟磁盘，还会安装一个虚拟串口，这个串口的驱动就在pybflash磁盘上。