【雕爷学编程】MicroPython手册之 ESP32 特定端口库 esp32.Partition(id)

MicroPython是为了在嵌入式系统中运行Python 3编程语言而设计的轻量级版本解释器。与常规Python相比，MicroPython解释器体积小(仅100KB左右)，通过编译成二进制Executable文件运行，执行效率较高。它使用了轻量级的垃圾回收机制并移除了大部分Python标准库，以适应资源限制的微控制器。

MicroPython主要特点包括:
1、语法和功能与标准Python兼容,易学易用。支持Python大多数核心语法。
2、对硬件直接访问和控制,像Arduino一样控制GPIO、I2C、SPI等。
3、强大的模块系统,提供文件系统、网络、图形界面等功能。
4、支持交叉编译生成高效的原生代码,速度比解释器快10-100倍。
5、代码量少,内存占用小,适合运行在MCU和内存小的开发板上。
6、开源许可,免费使用。Shell交互环境为开发测试提供便利。
7、内置I/O驱动支持大量微控制器平台，如ESP8266、ESP32、STM32、micro:bit、掌控板和PyBoard等。有活跃的社区。

MicroPython的应用场景包括:
1、为嵌入式产品快速构建原型和用户交互。
2、制作一些小型的可 programmable 硬件项目。
3、作为教育工具,帮助初学者学习Python和物联网编程。
4、构建智能设备固件,实现高级控制和云连接。
5、各种微控制器应用如物联网、嵌入式智能、机器人等。

使用MicroPython需要注意:
1、内存和Flash空间有限。
2、解释执行效率不如C语言。
3、部分库函数与标准版有差异。
4、针对平台优化语法,订正与标准Python的差异。
5、合理使用内存资源,避免频繁分配大内存块。
6、利用原生代码提升速度关键部位的性能。
7、适当使用抽象来封装底层硬件操作。

总体来说,MicroPython让Python进入了微控制器领域，是一项重要的创新，既降低了编程门槛，又提供了良好的硬件控制能力。非常适合各类物联网和智能硬件的开发。

MicroPython的esp是指针对ESP8266和ESP32芯片的MicroPython固件和相关软件库。ESP8266和ESP32是一类广泛应用于物联网和嵌入式系统的低成本、低功耗的Wi-Fi和蓝牙模块。MicroPython的esp为这两种芯片提供了高级的脚本编程环境，使开发者能够使用Python语言进行快速原型设计和开发。

ESP8266：是一款低成本、低功耗的Wi-Fi模块/芯片，由Espressif Systems开发。它内置了TCP/IP协议栈，可以用于连接互联网，并具备较强的处理能力。MicroPython的esp提供了针对ESP8266的固件和相关软件库，使开发者可以使用MicroPython语言进行ESP8266应用的开发。

ESP32：是Espressif Systems推出的一款高度集成的Wi-Fi和蓝牙模块/芯片，与ESP8266相比，它具备更强大的处理能力、更多的外设接口和更多的内存。MicroPython的esp也提供了针对ESP32的固件和相关软件库，使开发者可以使用MicroPython语言进行ESP32应用的开发。

MicroPython的esp固件：是专门针对ESP8266和ESP32芯片的MicroPython固件版本。这些固件经过了针对性的优化，使得它们可以在ESP8266和ESP32上运行，并提供了与硬件交互、网络通信和外设控制等功能的API。

软件库：MicroPython的esp还提供了一系列与ESP8266和ESP32硬件相关的软件库，用于简化和加速开发过程。这些软件库提供了丰富的功能接口，涵盖了Wi-Fi、蓝牙、GPIO（通用输入输出）、I2C、SPI、PWM等常用的硬件和通信协议，使开发者可以方便地访问和控制硬件资源。

MicroPython 中的 esp32.Partition(id) 函数用于访问 ESP32 的分区信息。下面详细解释其主要特点、应用场景以及需注意事项，并提供三个实际运用程序案例：

主要特点：

esp32.Partition(id) 函数允许您获取 ESP32 上特定分区的详细信息，包括分区的名称、类型、大小、偏移量等。
分区是 ESP32 存储器的逻辑划分，可以用于存储固件、数据、配置等不同类型的信息。
通过访问分区信息，您可以了解每个分区的属性，以便更好地管理和利用 ESP32 的存储资源。

应用场景：

分区信息对于固件升级和管理非常有用。您可以通过检查分区信息，确定要升级的固件分区，并确保正确的固件被加载和运行。
分区信息还对数据存储和管理非常重要。您可以了解每个分区的大小和偏移量，以便在编程中正确地读取和写入数据。
在开发过程中，分区信息可以帮助您了解存储资源的分配和使用情况，以便进行资源优化和调整。

注意事项：

在使用 esp32.Partition(id) 函数之前，需要进行分区表的配置和加载。分区表定义了 ESP32 存储器中的各个分区的布局和属性。
分区表的配置和加载通常是在 ESP32 的固件编译和烧录过程中完成的。确保正确的分区表被加载才能正确地使用 esp32.Partition(id) 函数。

下面是几个实际运用程序案例：

案例1：检查固件分区信息：

import esp32

# 获取固件分区信息
fw_partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)

# 打印分区名称、类型、大小等信息
print("Firmware Partition Info:")
print("Name:", fw_partition.get_label())
print("Type:", fw_partition.get_type())
print("Size:", fw_partition.size())
print("Offset:", fw_partition.offset())

在此示例中，我们使用 esp32.Partition() 函数获取当前运行的固件分区的信息。通过调用 get_label()、get_type()、size() 和 offset() 等方法，我们打印出了分区的名称、类型、大小和偏移量等详细信息。

案例2：管理数据分区：:

import esp32

# 获取数据分区信息
data_partition = esp32.Partition(b'data')

# 读取数据分区的偏移量和大小
data_offset = data_partition.offset()
data_size = data_partition.size()

# 在数据分区中写入数据
data = b"Hello, World!"
with open("/flash/data.bin", "wb") as f:
    f.seek(data_offset)
    f.write(data)

在这个示例中，我们使用 esp32.Partition() 函数获取名为 “data” 的数据分区的信息。然后，我们获取数据分区的偏移量和大小。接下来，我们通过打开文件并使用偏移量，在数据分区中写入数据。这个示例展示了如何利用分区信息来正确地读取和写入数据。

案例3：分区表信息展示：:

import esp32

# 获取分区表信息
partition_table = esp32.PartitionTable()

# 打印分区表中的分区信息
print("Partition Table:")
for i in range(partition_table.count()):
    partition = partition_table.get_partition(i)
    print("Partition", i+1)
    print("Name:", partition.get_label())
    print("Type:", partition.get_type())
    print("Size:", partition.size())
    print("Offset:", partition.offset())
    print()

在这个示例中，我们使用 esp32.PartitionTable() 获取整个分区表的信息。然后，通过循环遍历每个分区，我们打印出分区的名称、类型、大小和偏移量等详细信息。这个示例展示了如何使用 esp32.PartitionTable() 和 get_partition() 方法来获取并展示整个分区表的信息。

案例4：读取分区信息：

import esp32

partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)
print("Partition ID: {}".format(partition.id()))
print("Partition Label: {}".format(partition.label()))
print("Partition Type: {}".format(partition.type()))
print("Partition Subtype: {}".format(partition.subtype()))
print("Partition Size: {} bytes".format(partition.size()))
print("Partition Encrypted: {}".format(partition.encrypted()))

在这个示例中，我们使用esp32.Partition()类来获取当前运行的分区信息。通过传递esp32.Partition.RUNNING作为参数，我们创建一个分区对象。然后，我们使用分区对象的方法（如id()、label()、type()等）获取分区的详细信息，并将其打印输出。

案例5：擦除分区数据:

import esp32

partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)
partition.erase_range(0, partition.size())
print("Partition data erased.")

在这个示例中，我们使用esp32.Partition()类来获取当前运行的分区对象。然后，我们使用分区对象的erase_range()方法来擦除分区中的数据。通过传递起始地址和擦除范围的大小，我们可以擦除指定范围内的分区数据。在示例中，我们擦除了整个分区的数据，并打印输出擦除完成的信息。

案例6：切换分区引导：

import esp32

partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)
partition.set_boot()
print("Partition boot set.")

在这个示例中，我们使用esp32.Partition()类来获取当前运行的分区对象。然后，我们使用分区对象的set_boot()方法将当前分区设置为下一次启动时的引导分区。这可以用于切换分区引导，以便在重启后运行不同的代码或系统。在示例中，我们将当前分区设置为下次启动时的引导分区，并打印输出设置完成的信息。

案例7：读取分区信息：

import esp32

# 获取分区信息
partition = esp32.Partition(0)
info = partition.info()

# 打印分区信息
print("分区类型:", info[0])
print("分区子类型:", info[1])
print("分区大小:", info[2])
print("分区偏移量:", info[3])

案例8：读取分区数据：:

import esp32

# 获取分区数据
partition = esp32.Partition(1)
data = partition.read()

# 打印分区数据
print("分区数据:", data)

案例9：擦除分区数据：:

import esp32

# 获取分区对象
partition = esp32.Partition(2)

# 擦除分区数据
partition.erase()

print("分区已擦除.")

请注意，上述示例中的分区 ID 可能需要根据实际的分区配置进行调整。您可以根据 ESP32 上的分区布局和需求选择适当的分区 ID 进行操作。

这些示例展示了esp32.Partition(id)类的实际应用。它可以帮助您读取分区信息、擦除分区数据和切换分区引导，以满足不同的应用需求。请注意，具体的分区ID和操作可能会因ESP32的配置和固件版本而有所不同，请根据您的实际情况进行调整。