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MicroPython-TPYBoard固件编译教程

  本文主要介绍一下,在Linux环境下编译micropython固件的方法和流程。


  首先,我们先来看一下MicroPython的源码结构。


  github地址:https://github.com/micropython/micropython


1.png


  你会发现,micropython根据不同的MCU运行平台进行了分类,比如esp8266目录下就是esp8266-WIFI模块上的micropython的源码,stmhal是运行在stm32上的,还有cc3200等。


py/

Python实现的核心部分,包括编译器、运行时、核心库

mpy-cross/

MicroPython 自带的交叉编译器,可以将python脚本编译为mpy加密文件

unix/

在UNIX上运行的MicroPython

stmhal/

在TPYBoard和类似的STM32开发板上运行的MicroPython

minimal/

MicroPthon的最小集,用于移植到其他微处理器

tests/

测试框架和测试脚本

docs/

MicroPython官方的reStructuredText文档资料。地址:http://docs.micropython.org

bare-arm/

在ARM上MicroPython的最小版本

teensy/

在Teensy 3.1上运行的MicroPython

pic16bit/

在16 位 PIC 微控制器上运行的MicroPython

esp8266/

在ESP8266   WIFI模块上运行的MicroPython

extmod/

C 实现的模块

tools/

各种工具

examples/

Python脚本实例

READ.md

说明文档


  开始编译固件


  本人的系统环境:ubuntu15.0464位系统


  Ubuntu官网:http://cn.ubuntu.com/?_ga=2.264511627.56850772.1502953593-1795108721.1502953593


  1、安装arm-none-eabi-gcc交叉编译工具和gcc编译器


  打开终端执行命令

sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi
 
sudo apt-get install gcc

  2、下载micropython的源码包


  我放在了/opt目录下

git clone --recursive https://github.com/micropython/micropython.git

2.png



  等待git完毕,进入stmhal/boards/目录下,里面又根据不同型号的芯片进行了分类。


3.png


  3、开始编译


  切换到stmhal目录

cd /opt/micropython/stmhal


  执行编译命令,等待编译完成。

make BOARD=PYBV10


  BOARD参数为stmhal/boards/目录下相应的开发板名称。


  本次教程用的是TPYBoardv102(蓝色)开发板,兼容PYBV10,所以选择PYBV10开发板继续编译。


  若是TPYBoardv102(绿色)基础板,同样选择PYBV10。


  若是TPYBoardv102(黑色)开发板,需选择PYBV11。


4.png


  编译成功。生成的固件文件stmhal/build-PYBV10/firmware.dfu和firmware.hex。


  4、烧写固件


  请参考教程:http://tpyboard.com/support/reference11/302.html


  增加自定义类库


  使用过micropython的小伙伴都知道,里面有一个重要的模块pyb。下面我们就尝试在micropython源码中新建一个名为tpyboard的pyb子类,里面添加一个简单的函数display,输出一句”HelloTPYBoard”。


  5、首先大体来看一下stmhal目录下的各种.c和.h文件。基本上根据他们的名称就能判断出功能来。


  6、先来参考一下led.c文件,了解一下大体的流程。


  找到了led_obj_on函数,这就是我们平时用的pyb.LED(1).on()

/// Turn the LED on
mp_obj_t led_obj_on(mp_obj_t self_in) {
    pyb_led_obj_t *self = self_in;
    led_state(self->led_id, 1);
    return mp_const_none;
}


  声明注册一下on函数,MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1最后的数字跟参数的数量相对应。

STATIC MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(led_obj_on_obj, led_obj_on);


  再往下可以看到led_locals_dict_table,将上面声明的函数添加到led模块函数字典中。

STATIC const mp_rom_map_elem_t led_locals_dict_table[] = {
    { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_on), MP_ROM_PTR(&led_obj_on_obj) },
    { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_off), MP_ROM_PTR(&led_obj_off_obj) },
    { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_toggle), MP_ROM_PTR(&led_obj_toggle_obj) },
    { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_intensity), MP_ROM_PTR(&led_obj_intensity_obj) },
};
STATIC MP_DEFINE_CONST_DICT(led_locals_dict, led_locals_dict_table);


  建立micropython对象,遵循以下原则。

const mp_obj_type_t pyb_led_type = {
    { &mp_type_type },
    .name = MP_QSTR_LED,
    .print = led_obj_print,
    .make_new = led_obj_make_new,
    .locals_dict = (mp_obj_dict_t*)&led_locals_dict,
};


  7、接下来我们在stmhal目录下新建一个tpyboard.c文件,内容如下:

#include <stdio.h>
 
#include "py/nlr.h"
#include "py/runtime.h"
#include "py/mphal.h"
 
mp_obj_t tpyboard_obj_display() {
 
    printf("Hello TPYBoard\n");
    return mp_const_none;
}
 
STATIC MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_0(tpyboard_obj_display_obj, tpyboard_obj_display);
 
STATIC const mp_rom_map_elem_t tpyboard_locals_dict_table[] = {
 
    { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_display), MP_ROM_PTR(&tpyboard_obj_display_obj) },
 
};
 
STATIC MP_DEFINE_CONST_DICT(tpyboard_locals_dict, tpyboard_locals_dict_table);
const mp_obj_type_t pyb_tpyboard_type = {
    { &mp_type_type },
    .name = MP_QSTR_tpyboard,
    .locals_dict = (mp_obj_dict_t*)&tpyboard_locals_dict,
};


  8、新建tpyboard.h文件,内容如下:

extern const mp_obj_type_t pyb_tpyboard_type;


  找到modpyb.c文件,将tpybaord子模块添加到pyb的pyb_module_globals_table[]子类表中。

{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_tpyboard), MP_ROM_PTR(&pyb_tpyboard_type) },


  记得在modpyb.c中添加tpyboard.h的引用。

#include "tpyboard.h"


  9、添加完毕后,将tpyboard.c文件添加到Makefile文件中,进行编译。我就直接放到了led.c\下面。

SRC_C = \
         main.c \
         system_stm32.c \
         stm32_it.c \
         usbd_conf.c \
         usbd_desc.c \
         usbd_cdc_interface.c \
         usbd_hid_interface.c \
         usbd_msc_storage.c \
         mphalport.c \
         mpthreadport.c \
         irq.c \
         pendsv.c \
         systick.c  \
         pybthread.c \
         timer.c \
         led.c \
         tpyboard.c \
         pin.c \
         pin_defs_stmhal.c \
         pin_named_pins.c \
         bufhelper.c \
         dma.c \
         i2c.c \
         spi.c \
         uart.c \
         can.c \
         usb.c \
         wdt.c \
         gccollect.c \
         help.c \
         machine_i2c.c \
         modmachine.c \
         modpyb.c \
         modstm.c \
         moduos.c \
         modutime.c \
         modusocket.c \
         modnetwork.c \
         extint.c \
         usrsw.c \
         rng.c \
         rtc.c \
         flash.c \
         storage.c \
         sdcard.c \
         fatfs_port.c \
         lcd.c \
         accel.c \
         servo.c \
         dac.c \
         adc.c \
         $(wildcard boards/$(BOARD)/*.c)


  10、执行命令开始编译,编译通过,重新将编译好的固件烧写到TPYBoard开发板上。


  11、烧写完毕后,用putty连接TPYBoardv102,输入以下内容:

pyb.tpyboard.display()

5.png