本帖最后由 luobeihai 于 2023-10-23 22:35 编辑
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1. 认识MicroPython说起Python，大家都知道这门语言，它是一款非常容易上手的脚本语言。它凭借其丰富的扩展库，具有非常强大的功能，同时它的语法简单而优雅，应用非常广泛。
而MicroPython，就是 Micro + Python 的意思，也就是说是 Python 的精简版。它是专门针对微控制器这种资源有限的设备（降低了RAM和ROM的占用），通过 Python3 版本进行优化和裁剪之后的精简版，可以看成是 Python 标准库的一个子集。
借助 MicroPython ，我们完全可以通过 Python 这种脚本语言，实现硬件底层的访问和控制，而不用去了解底层寄存器、数据手册、SoC厂的库函数等，就可以轻松的控制硬件，比如 LED灯、LCD显示、读取电压、读取按键等。
下面是MicroPython的中文社区： https://www.micropython.org.cn/forum/
2. RT-Thread上的MicroPython如果手上没有MicroPython官方支持固件的开发板，那么就需要自己来动手制作MicroPython固件了。
但是RT-Thread官方，基于他们的RT-Thread系统上，移植了MicroPython，所以只要是支持了RT-Thread系统的SoC厂商，都可以在搭载了RT-Thread的嵌入式设备上运行MicroPython。并且 MicroPython 底层和硬件绑定时对接了 RT-Thread 驱动框架，通过RT-Thread MicroPython可以很容易的实现对硬件的访问和控制。
注意：RT-Thread MicroPython需要运行在 RT-Thread 3.0 以上的版本。
RT-Thread MicroPython软件包可以去他们的github仓库下载，如下： https://github.com/RT-Thread-packages/micropython
2.1 支持的硬件模块根据 RT-Thread 官网的介绍，目前实现的控制模块有：
硬件控制模块： Pin I2C SPI UART LCD RTC PWM ADC WDT TIMER
网络功能配置模块：
更多的 RT-Thread MicroPython 介绍可以到他们官方的文档中心了解： https://www.rt-thread.org/document/site/#/
2.2 占用资源RT-Thread MicroPython mini 版本占用资源最大不超过： 只要是满足上述要求MCU，都可以运行 RT-Thread MicroPython 。
3. 使用RT-Thread MicroPython
3.1 准备
在使用 RT-Thread MicroPython 之前，首先需要去他们github仓库，把RT-Thread的完整版源码下载下来。
https://github.com/RT-Thread/rt-thread
而且还需要下载他们的env使用工具，具体可以到RT-Thread的文档中心了解。
3.2 使用RT-Thread MicroPython软件包下面以 apm32f407zg-evalboard 的 BSP 包，讲解如何在RT-Thread上开启MicroPython。
3.2.1 打开 RT-Thread MicroPython 软件包在 apm32f407zg-evalboard bsp包中，打开env环境，然后输入 menuconfig 命令。然后逐级找到 MicroPython 。
选中 MicroPython 之后，输入 y 选择该软件包。然后按下回车键进入详细的配置界面。 3.2.2 配置MicroPython运行时的堆栈大小上面说过运行 RT-Thread MicroPython 至少需要 20KB 的堆栈，所以这里我们设置为 20KB 大小。
选择 MicroPython 的配置界面，初次配置先分配20KB的堆栈给 MicroPython 运行，如果后续需要运行更多的 Python 代码，可以重新分配。 3.2.3 配置shell线程的堆栈大小由于我本次的示例，是准备把 MicroPython 通过 RT-Thread 的 shell 命令行输入命令进行启动，所以需要增大 shell 线程的堆栈大小。如果你是直接写代码，通过main线程启动 MicroPython ，那么同样的也需要增大 main 线程的堆栈。
把 shell 线程的堆栈增大到 8KB 。 3.3 在线获取RT-Thread MicroPython和更新mdk工程配置配置完上面的操作之后，就可以保存退出了。 1、然后先通过 pkgs --update 命令，把 RT-Thread MicroPython 软件包拉取到本地。
拉取完之后，可以到自己使用的bsp包目录下检查是否多了 .\packages\micropython-v1.13.0 这个目录。如下：
2、然后在 env 命令行中输入 scons --target=mdk5 命令，重新生成mdk5的工程。
3.4 编译报错问题解决上面已经配置生成了 mdk5 的工程，我们通过keil打开该工程，然后编译出现了很多错误和警告，如下：
这些警告大多数都是 MicroPython 一些数据类型不匹配造成的，警告我这里暂时先不去管了，先把错误解决了。
出现的错误，原因就是因为 RT-Thread 系统进入了 5.0 以上的版本之后，它改了很多内容，但是和它适配的一些软件包，可能官方还没来得及改，所以就出现了这些报错，不过没关系，我们自己检查一些更改即可。
3.4.1 RT_WEAK 宏定义更改为小写 rt_weak 首先是 RT_WEAK 这个宏定义，现在的 5.0 意思版本，好像是被更改为了 小写，所以关于 RT-Thread MicroPython 源码的 RT_WEAK ，都需要更改为小写 rt_weak 。
RT_WEAK 的错误是上面两处。
3.4.2 mpy_main.c 文件的 rt_thread_self()->name 需要改为 rt_thread_self()->parent.name
3.4.3 list_mem 函数没有定义的链接错误
关于 list_mem 这个函数本来在 4.0 几的版本，是在RT-Thread 源码的 mem.c 文件定义的，现在它升级到了 5.0 以上的版本，不知道为什么又没有这个函数了。
这个函数的主要作用其实就是列出当前系统的内存使用情况，现在新的RT-Thread系统，去掉了这个函数。那么没办法，我们暂时先注释掉这个函数，或者开启 RT_USING_MEMHEAP_AS_HEAP 这个宏定义，然后使用 list_memheap 这个函数也可以。
下面我暂时先注释掉这个函数。
最后，就可以编译通过了，如下：
还有很多的警告，这个是因为 MicroPython 的源码，很多数据类型说不匹配，这个我没有研究怎么才能去掉这些警告。
3.5 MicroPython 简单使用把上面编译好的源码，下载到 APM32F407-EVAL 的开发板，然后可以在串口终端看到如下的输出信息，输入 help 命令，可以看到系统上已经有了 python 可以使用了。
输入 python 命令，然后就可以在 python 下面进行编程了。
可以看到，能够执行一些Python的运算了，说明以及成功把 MicroPython 在 APM32F407 运行起来了。 4. MicroPython控制硬件示例关于 RT-Thread MicroPython 目前支持哪些硬件外设的控制，以及这些硬件模块都有哪些 Python 函数接口，怎么使用这些接口等等，都可以去 RT-Thread 的文档中心中查阅。
下面我就使用 Pin 模块介绍下如何实现 LED 的控制，以及如何读取按键的电平。
4.1 Pin模块接口介绍1、Pin构造函数定义 class machine.Pin( id, mode = -1, pull = -1，value);
函数参数：
比如说，我定义一个 LED 的 Pin 对象，那么代码如下： led = Pin(("led_red", pin_num("PE4")), Pin.OUT_PP)
led_red 是你自己自定义的名称，然后 pin_num("PE4") 这个，是RT-Thread的引脚号，对于APM32F407 来说 PA0 引脚号是0，PB15引脚号就是31。Pin.OUT_PP 是输出模式，其他两个参数不需要就可以不指定。
2、Pin模块提供的方法： [td]方法 | 作用 | | Pin.init(mode= -1, pull= -1, *, value, drive, alt) | 根据输入的参数重新初始化引脚 | | Pin.value([x]) | 输出高低电平。如果没有给定参数，那么该方法可以获取引脚电平。 | | Pin.name() | 返回引脚对象在构造时用户自定义的引脚名 | | Pin.irq(handler=None, trigger=(Pin.IRQ_RISING)) | 配置在引脚的触发源处于活动状态时调用的中断处理程序 |
4.2 控制LED示例上面简单介绍了下 Pin 模块的使用，下面我们用该模块控制 LED 闪烁示例。
LED 闪烁的 Python 代码如下： import utime as time
from machine import Pin
# 获取引脚号，比如 PA0 引脚号为 0，PB15 引脚号为 31
def pin_num(pin_index):
return (ord(pin_index[1]) - ord('A')) * 16 + int(pin_index[2:])
# 构造 led 对象
led = Pin(("led_red", pin_num("PE4")), Pin.OUT_PP)
while True:
led.value(0) # Set led turn on
time.sleep(0.5)
led.value(1) # Set led turn off
time.sleep(0.5)
我们在串口终端中启动 Python ，然后把上面的代码复制到 Python 中运行。
MicroPython会解析并运行上述代码，然后可以看到对应的 LED 灯在闪烁了。 4.3 读取按键上面已经使用 Pin 模块，输出电平控制 LED 了。下面是 Pin 模块读取按键输入的电平，Python 代码如下： from machine import Pin
import utime as time
# 获取引脚号，比如 PA0 引脚号为 0，PB15 引脚号为 31
def pin_num(pin_index):
return (ord(pin_index[1]) - ord('A')) * 16 + int(pin_index[2:])
# 构造 LED 和 KEY 对象
led = Pin(("led_red", pin_num("PE4")), Pin.OUT_PP)
key_0 = Pin(("key_0", pin_num("PF9")), Pin.IN, Pin.PULL_UP)
while True:
if key_0.value() == 0:
led.value(0)
print("key_0 is pressed")
time.sleep(0.5)
else:
led.value(1)
同样，把上述代码复制到 Python 解析器上面运行，当按下按键的时候，就可以看到LED点亮了，而且在终端中输出按下的信息。
上面就是Pin模块的使用示例。
另外，如果我们想要把写好的代码，作为一个 Python 文件，让 MicroPython 去执行，那么需要把文件系统加入 MicroPython 中，具体可以看 RT-Thread 文档中心的介绍。
下面是工程源码文件，以供大家参考。
由于文件大小的限制，我实际上使用的压缩算法是 .7z ，所以下载下来的附件，可能需要先把后缀名更改为 7z 才能正常解压缩（我自己电脑试过则不用修改后缀，如果出现解压失败，试一下修改后缀）。
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楼主
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基于APM32F407硬件平台，搭配RT-Thread系统，移植MicroPython。依托官方的支持，搭建完整实例。