隨著Python成為主流的編程語(yǔ)言，MicroPython在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域也越來(lái)越熱門(mén)起來(lái)，尤其是大家喜愛(ài)的ESP32以及樹(shù)莓派基金會(huì)剛推出的基于RP2040微控制器的Pico模塊都支持MicroPython。

作為一行代碼都不會(huì)寫(xiě)的板農(nóng)，在很多時(shí)候覺(jué)得非常受限，發(fā)誓一定要找個(gè)時(shí)機(jī)好好學(xué)會(huì)一門(mén)編程語(yǔ)言，這不國(guó)慶7天的假期我都奉獻(xiàn)給了MicroPython，并在自己設(shè)計(jì)的Pico擴(kuò)展學(xué)習(xí)板上實(shí)現(xiàn)了板上所有外設(shè)的功能：

花式點(diǎn)燈 - 單色、RGB三色，各種組合，還可以按鍵和傳感器來(lái)控制

OLED屏幕上顯示文本、圖像、波形

將音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并顯示在OLED屏幕上 - 做了一個(gè)炫酷的波形顯示

用板上的蜂鳴器奏響了“我和我的祖國(guó)”

移植了別人的代碼生成了任意波形 - 改變波形、改變頻率、改變幅度等等

。。。。

通過(guò)這7天的“探索”我自己最大的感觸就是，以MicroPython入門(mén)嵌入式系統(tǒng)實(shí)在是太方便了 - 豐富的開(kāi)源資源、多種形式的參考，比如視頻課程、文本案例等。

MicroPython確實(shí)是一個(gè)很好的編程語(yǔ)言 - 面向?qū)ο蟆㈧`活、簡(jiǎn)單、優(yōu)美！

我個(gè)人的學(xué)習(xí)得益于別人的分享（開(kāi)源）、傳遞知識(shí)最好的方式就是把自己所學(xué)、所悟也分享出去，因此我計(jì)劃上線一套基于Pico的Micro Python嵌入式編程教程，一個(gè)月以后正式開(kāi)播，當(dāng)然，前期會(huì)有15節(jié)PCB設(shè)計(jì)的直播課程帶著大家自己設(shè)計(jì)一款Pico的學(xué)習(xí)板，畢竟在打板都能免費(fèi)且包郵的便利大環(huán)境下，基于一個(gè)Pico核心板，未來(lái)每個(gè)人都可以通過(guò)自己設(shè)計(jì)PCB來(lái)做各種有趣的應(yīng)用出來(lái)，學(xué)會(huì)PCB的設(shè)計(jì)也會(huì)讓嵌入式系統(tǒng)工程師如虎添翼。

從現(xiàn)在開(kāi)始陸續(xù)連載與這個(gè)課程相關(guān)的技術(shù)文章，今天是第一篇：

1. 什么是MicroPython

MicroPython是一個(gè)小型的開(kāi)源Python編程語(yǔ)言解釋器，運(yùn)行在小型嵌入式開(kāi)發(fā)板上。使用MicroPython，您可以編寫(xiě)干凈、簡(jiǎn)單的Python代碼來(lái)控制硬件，而不必使用復(fù)雜的底層語(yǔ)言，如C或c++ （Arduino用于編程）。

Python編程語(yǔ)言的簡(jiǎn)單性使MicroPython成為編程和硬件新手的理想選擇。MicroPython功能非常齊全，支持大多數(shù)Python語(yǔ)法，所以即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的Python老手也會(huì)發(fā)現(xiàn)使用MicroPython很熟悉和有趣。

除了易于使用之外，MicroPython還有一些獨(dú)特的特性，使它有別于其它嵌入式系統(tǒng)：

使用交互式解釋器：REPL（讀Read-評(píng)估Evaluate-打印Print-循環(huán)Loop） - 這允許你連接到一個(gè)板，并讓它執(zhí)行代碼，而不需要編譯或上傳-完美的快速學(xué)習(xí)和試驗(yàn)硬件！

豐富的軟件庫(kù) - 像普通的Python編程語(yǔ)言一樣，MicroPython內(nèi)置了非常多的庫(kù)來(lái)支持許多任務(wù)。例如，通過(guò)MicroPython的內(nèi)置庫(kù)，可以很容易地解析來(lái)自Web服務(wù)的JSON數(shù)據(jù)，使用正則表達(dá)式搜索文本，甚至進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)套接字編程。

可擴(kuò)展性 - 對(duì)于高級(jí)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，MicroPython可以通過(guò)低級(jí)C/C++函數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，因此在需要時(shí)，您可以將富有表現(xiàn)力的高級(jí)MicroPython代碼與更快的低級(jí)代碼混合使用。

MicroPython是Python 3語(yǔ)言的一個(gè)變種，其思想來(lái)源于劍橋大學(xué)的Darrien P. George博士，他與一個(gè)眾籌團(tuán)隊(duì)一起于2013年開(kāi)發(fā)了一款支持MicroPython的硬件開(kāi)發(fā)板 - 叫PyBoard，并于2014年的Python大會(huì)（PyCon）上提出了MicroPython1.0。George博士也建立了micro python.org網(wǎng)站（www.micropython.org）來(lái)支持MicroPython和Pyboard。

2. MicroPython能做什么？

MicroPython被設(shè)計(jì)用于快速有效地創(chuàng)建嵌入式系統(tǒng)控制程序。嵌入式系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單定義為任何需要使用微控制器以滿(mǎn)足工程需要的工程。典型的嵌入式系統(tǒng)通常使用傳感器，有時(shí)會(huì)使用電子機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與微控制器接口，它們可能附接有人機(jī)接口設(shè)備，便于交互，但是更多為自動(dòng)的，為單機(jī)運(yùn)行或連接至云端進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)。

就像Arduino板一樣，MicroPython可以控制硬件和連接的設(shè)備 - 可以控制GPIO引腳閃爍燈、讀取開(kāi)關(guān)以及更多；可以驅(qū)動(dòng)能夠驅(qū)動(dòng)伺服器、LED的PWM信號(hào); 能通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器讀取讀取模擬傳感器的信息，與I2C或SPI設(shè)備通信也很容易，你甚至可以在一些板上找到網(wǎng)絡(luò)和WiFi支持。MicroPython甚至有用于控制其它硬件的庫(kù)，如NeoPixels和LED條，微型OLED顯示器等等。簡(jiǎn)而言之，MicroPython可以做很多事情！

3. MicroPython有什么局限？

MicroPython有很少的限制，幾乎Arduino能做的任何事情都可以通過(guò)MicroPython板來(lái)完成。然而，需要注意的是，與類(lèi)似的Arduino或其它基于C/C++的底層代碼相比，MicroPython代碼沒(méi)有那么快，需要的內(nèi)存也可能更大，不過(guò)通常這并不重要，因?yàn)樗俣群蛢?nèi)存差異并不大，大多數(shù)的應(yīng)用不會(huì)受到影響。要注意的是，那些對(duì)時(shí)間或性能要求很?chē)?yán)格的代碼可能無(wú)法在MicroPython中工作。

例如，在MicroPython中完全使用軟件來(lái)驅(qū)動(dòng)IO管腳實(shí)現(xiàn)一些高速的串行通信協(xié)議可能不是最好的主意。然而，有一些方法可以混合MicroPython和低級(jí)C/C++代碼，這樣我們就可以同時(shí)擁有這兩個(gè)世界的優(yōu)點(diǎn) - 主要的邏輯是干凈且易于理解的MicroPython代碼，而性能關(guān)鍵部分使用更快的低級(jí)代碼編寫(xiě)的。

MicroPython語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了大部分核心Python 3語(yǔ)言，但是MicroPython不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)Python 3標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。Python以擁有廣泛的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)而聞名，但是試圖將這么大的庫(kù)壓縮到只有千字節(jié)內(nèi)存的小板上是不可能的。相反，MicroPython實(shí)現(xiàn)了一些Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的更小版本，為我們提供了很棒的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)。

編輯：jq