盘点MicroPython做嵌入式开发的优缺点

嵌入式ARM 2022-07-15 12:06
Python的火热程度相信大家都看到了,自然,MCU和嵌入式也紧跟“潮流”,随之而来的就是MicroPython。

关于MicroPython

MicroPython 是Python 3编程语言的精简高效实现,其中包括 Python 标准库的一小部分,并针对在微控制器和受限环境中运行进行了优化。


MicroPython 同样具有很多高级功能,例如交互式提示、任意精度整数、闭包、列表理解、生成器、异常处理等。然而,它足够紧凑,可以在仅 256k Flash和 16k RAM 的MCU上运行。


MicroPython 旨在尽可能与普通 Python 兼容,让你可以轻松地将代码从桌面转到微控制器或嵌入式系统。

1、完全免费的开源软件

MicroPython 是用 C99 编写的,整个 MicroPython 核心在非常宽松的MIT 许可下可供一般使用 。大多数库和扩展模块(其中一些来自第三方)也可在 MIT 或类似许可下使用。

您可以自由地将 MicroPython 用于个人用途、教育和商业产品。

MicroPython 是在 GitHub 上公开开发的,源代码可在GitHub 页面和下载页面上找到。欢迎大家为该项目做出贡献。

2、特点

MicroPython 采用了许多先进的编码技术和许多技巧来保持紧凑的尺寸,同时仍然拥有全套功能:

  • 由于许多编译时配置选项,高度可配置
  • 支持多种架构(x86、x86-64、ARM、ARM Thumb、Xtensa)
  • 包含 590 多个测试和 18,500 多个单独测试用例的广泛测试套件
  • 核心代码覆盖率为 98.4%,核心加扩展模块为 96.3%
  • 从启动到加载第一个脚本的快速启动时间(在以 168MHz 运行的 PYBv1.1 上,150 微秒到达 boot.py)
  • 一个简单、快速和健壮的标记清除垃圾收集器,用于堆内存
  • 如果堆耗尽,则会引发 MemoryError 异常
  • 如果达到堆栈限制,则会引发 RuntimeError 异常
  • 支持以最小延迟在硬中断上运行 Python 代码
  • 错误有回溯并报告源代码的行号
  • 解析器/编译器中的常量折叠
  • 指针标记以适应机器字中的小整数、字符串和对象
  • 从小整数到大整数的透明转换
  • 支持 64 位 NaN 装箱对象模型
  • 支持 30 位填充浮点数,不需要堆内存
  • 交叉编译器和冻结字节码,具有不占用任何 RAM 的预编译脚本(除了它们创建的任何动态对象)
  • 通过“_thread”模块进行多线程,带有可选的全局解释器锁(仍在进行中,仅在选定的端口上可用)
  • 直接针对机器代码而不是字节码虚拟机的本机发射器
  • 内联汇编器(目前仅限 Thumb 和 Xtensa 指令集)


MicroPython做嵌入式开发的优缺点

长期以来,C/ C ++编程语言一直主导着嵌入式系统行业,而Python也不甘示弱进军微控制器,只不过它是换了一种形式,即我们看到的MicroPython

 
下面,让我们来看看使用 MicroPython 的一些优缺点:

Python 编程语言具有浅薄的学习曲线,这使得开发人员可以非常轻松地开始使用它。Python 为开发人员提供了一种高级编程语言,可用于构建简单的脚本,或者可用于开发复杂的面向对象的体系结构,这些体系结构使用现代软件项目的所有最佳实践。与 C 相比,Python 还提供了内置机制,用于创建线程,处理错误并轻松集成到测试工具中。

变革之风正在我们身上,MicroPython 可能是您用来构建下一个产品的编程语言。在本课程中,我们将研究如何使用 MicroPython 开发产品。与会者将远离本课程,详细了解他们需要做什么才能在下一个产品中使用 MicroPython。


这些语言特征的有趣之处在于它们使开发团队的每个成员都可以成为程序员,MicroPython 提供了一系列库,可以控制低级微控制器功能,从而消除复杂性。例如,硬件工程师可以设计电路板,几乎不知道微控制器(或 C)的工作原理,开发可以通过控制 GPIO 测试电路板的高级脚本,甚至可以与 I2C 器件通信。在 C 中开发 I2C 驱动程序可能相当复杂,但使用 MicroPython 只需要简单的代码行来创建 I2C 对象并将数据发送到从属设备。

处理 I2C 的所有基础工作都由 MicroPython 库处理,这大大简化了开发。


在考虑使用 MicroPython 进行产品开发时,开发人员需要考虑几个关键因素。首先,开发人员需要考虑如何保护他们的应用程序代码。MicroPython 允许开发人员加载基于代码文本的 Python 脚本或将这些脚本编译为字节码并将它们放入 a.mpy 模块中。

这些解决方案的问题在于,任何能够访问 MicroPython 文件系统的人都可以轻松获得应用程序代码,这很容易实现。字节码确实使它更难一点,但将字节代码转换回可读代码并不困难。开发人员需要考虑他们需要系统的安全性,并可能采取额外措施来保护知识产权。

接下来,开发人员需要考虑如果出现问题他们将如何恢复他们的系统。根据所选的微控制器,它们的应用程序代码可以在 MCU 内部,也可以在外部存储设备(如 SD 卡)上。我发现文件系统在电源循环或欠压条件下不是很强大。如果文件系统损坏,MicroPython 将通过将默认映像复制回文件系统来恢复它。开发人员需要确保将其默认代码集成到其内核版本中,以便在出现问题时,至少将其恢复为出厂默认设置,然后可以从设备上可能存在的其他内存位置恢复任何更新。

使用 MicroPython 构建嵌入式产品无法满足每个开发团队的需求,如 C / C ++,但它为开发人员提供了一个有趣的快速原型设计或开发商业产品的解决方案。当然还存在一些挑战,例如保护基于 MicroPython 的系统并确保确定性行为。这些挑战可以通过适当的应用设计预先克服。MicroPython 的易用性和 Python 的普及使得使用 MicroPython 构建嵌入式系统成为未来的趋势。


END

来源:嵌入式专栏

版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。

推荐阅读
手把手教你搭建一个轻量级电子实验室
如何写一个健壮且高效的串口接收程序?
大规模裁员后,计算机专业会成下一个土木吗?

→点关注,不迷路←
嵌入式ARM 关注这个时代最火的嵌入式ARM,你想知道的都在这里。
评论
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 128浏览
  • RK3506 是瑞芯微推出的MPU产品,芯片制程为22nm,定位于轻量级、低成本解决方案。该MPU具有低功耗、外设接口丰富、实时性高的特点,适合用多种工商业场景。本文将基于RK3506的设计特点,为大家分析其应用场景。RK3506核心板主要分为三个型号,各型号间的区别如下图:​图 1  RK3506核心板处理器型号场景1:显示HMIRK3506核心板显示接口支持RGB、MIPI、QSPI输出,且支持2D图形加速,轻松运行QT、LVGL等GUI,最快3S内开
    万象奥科 2024-12-11 15:42 109浏览
  • 近日,搭载紫光展锐W517芯片平台的INMO GO2由影目科技正式推出。作为全球首款专为商务场景设计的智能翻译眼镜,INMO GO2 以“快、准、稳”三大核心优势,突破传统翻译产品局限,为全球商务人士带来高效、自然、稳定的跨语言交流体验。 INMO GO2内置的W517芯片,是紫光展锐4G旗舰级智能穿戴平台,采用四核处理器,具有高性能、低功耗的优势,内置超微高集成技术,采用先进工艺,计算能力相比同档位竞品提升4倍,强大的性能提供更加多样化的应用场景。【视频见P盘链接】 依托“
    紫光展锐 2024-12-11 11:50 86浏览
  • 全球知名半导体制造商ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)宣布与Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited(以下简称“台积公司”)就车载氮化镓功率器件的开发和量产事宜建立战略合作伙伴关系。通过该合作关系,双方将致力于将罗姆的氮化镓器件开发技术与台积公司业界先进的GaN-on-Silicon工艺技术优势结合起来,满足市场对高耐压和高频特性优异的功率元器件日益增长的需求。氮化镓功率器件目前主要被用于AC适配器和服务器电源等消费电子和
    电子资讯报 2024-12-10 17:09 106浏览
  • 天问Block和Mixly是两个不同的编程工具,分别在单片机开发和教育编程领域有各自的应用。以下是对它们的详细比较: 基本定义 天问Block:天问Block是一个基于区块链技术的数字身份验证和数据交换平台。它的目标是为用户提供一个安全、去中心化、可信任的数字身份验证和数据交换解决方案。 Mixly:Mixly是一款由北京师范大学教育学部创客教育实验室开发的图形化编程软件,旨在为初学者提供一个易于学习和使用的Arduino编程环境。 主要功能 天问Block:支持STC全系列8位单片机,32位
    丙丁先生 2024-12-11 13:15 73浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-12 10:13 65浏览
  • 首先在gitee上打个广告:ad5d2f3b647444a88b6f7f9555fd681f.mp4 · 丙丁先生/香河英茂工作室中国 - Gitee.com丙丁先生 (mr-bingding) - Gitee.com2024年对我来说是充满挑战和机遇的一年。在这一年里,我不仅进行了多个开发板的测评,还尝试了多种不同的项目和技术。今天,我想分享一下这一年的故事,希望能给大家带来一些启发和乐趣。 年初的时候,我开始对各种开发板进行测评。从STM32WBA55CG到瑞萨、平头哥和平海的开发板,我都
    丙丁先生 2024-12-11 20:14 89浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 125浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-11 17:58 102浏览
  • 铁氧体芯片是一种基于铁氧体磁性材料制成的芯片,在通信、传感器、储能等领域有着广泛的应用。铁氧体磁性材料能够通过外加磁场调控其导电性质和反射性质,因此在信号处理和传感器技术方面有着独特的优势。以下是对半导体划片机在铁氧体划切领域应用的详细阐述: 一、半导体划片机的工作原理与特点半导体划片机是一种使用刀片或通过激光等方式高精度切割被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备。它结合了水气电、空气静压高速主轴、精密机械传动、传感器及自动化控制等先进技术,具有高精度、高
    博捷芯划片机 2024-12-12 09:16 100浏览
  • 本文介绍瑞芯微RK3588主板/开发板Android12系统下,APK签名文件生成方法。触觉智能EVB3588开发板演示,搭载了瑞芯微RK3588芯片,该开发板是核心板加底板设计,音视频接口、通信接口等各类接口一应俱全,可帮助企业提高产品开发效率,缩短上市时间,降低成本和设计风险。工具准备下载Keytool-ImportKeyPair工具在源码:build/target/product/security/系统初始签名文件目录中,将以下三个文件拷贝出来:platform.pem;platform.
    Industio_触觉智能 2024-12-12 10:27 102浏览
  • 全球智能电视时代来临这年头若是消费者想随意地从各个通路中选购电视时,不难发现目前市场上的产品都已是具有智能联网功能的智能电视了,可以宣告智能电视的普及时代已到临!Google从2021年开始大力推广Google TV(即原Android TV的升级版),其他各大品牌商也都跟进推出搭载Google TV操作系统的机种,除了Google TV外,LG、Samsung、Panasonic等大厂牌也开发出自家的智能电视平台,可以看出各家业者都一致地看好这块大饼。智能电视的Wi-Fi连线怎么消失了?智能电
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:33 104浏览
  • 我的一台很多年前人家不要了的九十年代SONY台式组合音响,接手时只有CD功能不行了,因为不需要,也就没修,只使用收音机、磁带机和外接信号功能就够了。最近五年在外地,就断电闲置,没使用了。今年9月回到家里,就一个劲儿地忙着收拾家当,忙了一个多月,太多事啦!修了电气,清理了闲置不用了的电器和电子,就是一个劲儿地扔扔扔!几十年的“工匠式”收留收藏,只能断舍离,拆解不过来的了。一天,忽然感觉室内有股臭味,用鼻子的嗅觉功能朝着臭味重的方向寻找,觉得应该就是这台组合音响?怎么会呢?这无机物的东西不会腐臭吧?
    自做自受 2024-12-10 16:34 201浏览
  • 在智能化技术快速发展当下,图像数据的采集与处理逐渐成为自动驾驶、工业等领域的一项关键技术。高质量的图像数据采集与算法集成测试都是确保系统性能和可靠性的关键。随着技术的不断进步,对于图像数据的采集、处理和分析的需求日益增长,这不仅要求我们拥有高性能的相机硬件,还要求我们能够高效地集成和测试各种算法。我们探索了一种多源相机数据采集与算法集成测试方案,能够满足不同应用场景下对图像采集和算法测试的多样化需求,确保数据的准确性和算法的有效性。一、相机组成相机一般由镜头(Lens),图像传感器(Image
    康谋 2024-12-12 09:45 109浏览
  • 应用环境与极具挑战性的测试需求在服务器制造领域里,系统整合测试(System Integration Test;SIT)是确保产品质量和性能的关键步骤。随着服务器系统的复杂性不断提升,包括:多种硬件组件、操作系统、虚拟化平台以及各种应用程序和服务的整合,服务器制造商面临着更有挑战性的测试需求。这些挑战主要体现在以下五个方面:1. 硬件和软件的高度整合:现代服务器通常包括多个处理器、内存模块、储存设备和网络接口。这些硬件组件必须与操作系统及应用软件无缝整合。SIT测试可以帮助制造商确保这些不同组件
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:45 104浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦