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

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。

esp32.Partition.set_boot() 是 MicroPython 中用于设置 ESP32 分区启动的方法。它允许您指定一个分区作为启动分区，从而改变设备的启动行为。下面是对其主要特点、应用场景和需注意事项的详细解释，并给出了几个实际运用程序案例：

主要特点：

esp32.Partition.set_boot() 方法用于设置 ESP32 设备的启动分区。
通过将特定分区标记为启动分区，可以更改设备的启动行为。
分区的索引值（从0开始）用于标识要设置为启动分区的分区。

应用场景：

esp32.Partition.set_boot() 方法适用于需要更改 ESP32 设备启动行为的场景。
可以使用该方法在多个分区中选择一个作为启动分区，以便在不同应用场景下切换启动代码或固件。
该方法还可以用于固件更新过程中，将新固件写入一个分区，并将其设置为下一次启动的分区。

需注意事项：

在使用 esp32.Partition.set_boot() 方法之前，需要先导入 esp32 模块。
设置启动分区时，请确保提供正确的分区索引，以避免选择错误的分区作为启动分区。
修改启动分区可能导致设备行为的变化，请在进行此操作之前备份重要数据，并确保了解其影响。

下面是几个实际运用程序案例：

案例1：设置分区0为启动分区：

import esp32

# 将分区0设置为启动分区
esp32.Partition.set_boot(0)

print("分区0已设置为启动分区.")

案例2：切换启动分区：

import esp32

# 将分区1设置为启动分区
esp32.Partition.set_boot(1)

print("分区1已设置为启动分区.")

案例3：固件更新后切换启动分区：

import esp32

# 写入新固件到分区1
# ...

# 将分区1设置为启动分区
esp32.Partition.set_boot(1)

print("新固件已写入分区1，并设置为启动分区.")

请注意，上述示例中的分区索引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索引进行操作。同时，确保在使用 esp32.Partition.set_boot() 方法时，提供正确的分区索引，并在理解其影响的前提下进行操作。

案例4：切换启动分区：

import machine

# 设置要作为启动分区的分区号
boot_partition = 1

# 设置分区为启动分区
machine.Partition.set_boot(boot_partition)

# 重启设备
machine.reset()

在这个例子中，我们使用esp32.Partition.set_boot()方法来切换启动分区。我们首先设置一个变量boot_partition，指定要作为启动分区的分区号。然后，我们使用set_boot()方法将指定的分区设置为启动分区。最后，我们使用machine.reset()方法重启设备，以使更改生效。

案例5：备份启动分区：:

import machine

# 设置要备份的分区号
source_partition = 0

# 设置备份的目标分区号
target_partition = 1

# 备份启动分区
machine.Partition.set_boot(source_partition, target_partition)

# 重启设备
machine.reset()

在这个例子中，我们使用esp32.Partition.set_boot()方法来备份启动分区。我们首先设置两个变量source_partition和target_partition，分别指定要备份的分区号和备份的目标分区号。然后，我们使用set_boot()方法将源分区的内容复制到目标分区，完成备份。最后，我们使用machine.reset()方法重启设备，以使更改生效。

案例6：恢复默认启动分区：:

import machine

# 恢复为默认启动分区
machine.Partition.set_boot()

# 重启设备
machine.reset()

在这个例子中，我们使用esp32.Partition.set_boot()方法来恢复默认的启动分区。我们不传递任何参数给set_boot()方法，这将使设备恢复为默认的启动分区设置。然后，我们使用machine.reset()方法重启设备，以使更改生效。

案例7：设置默认引导分区：

import esp32

partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)
partition.set_boot()

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，通过调用分区对象的set_boot()方法，我们将当前分区设置为默认引导分区。这意味着ESP32下次启动时将从该分区加载代码。

案例8：切换引导分区：:

import esp32

partition = esp32.Partition(esp32.Partition.SUBTYPE_APP_1)
partition.set_boot()

在这个示例中，我们使用esp32.Partition()类来获取特定子类型的分区对象。在示例中，我们使用esp32.Partition.SUBTYPE_APP_1来获取应用程序分区1的对象。通过调用分区对象的set_boot()方法，我们将应用程序分区1设置为引导分区。这可以用于实现OTA（空中固件升级）或双系统的功能，通过切换引导分区来加载不同版本的固件。

案例9：设置保护引导分区：:

import esp32

partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)
partition.set_boot(protect=True)

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。通过调用分区对象的set_boot()方法，并传递protect=True作为参数，我们将当前分区设置为保护引导分区。这意味着该分区将受到保护，防止对其进行意外的写入操作。这可以用于保护引导代码或关键系统分区，以防止非授权的更改。

这些示例展示了esp32.Partition.set_boot()方法的实际应用。它可以帮助您设置默认引导分区、切换引导分区以实现OTA或双系统功能，并设置保护引导分区以防止非授权更改。在使用set_boot()方法时，请注意以下事项：

请谨慎选择引导分区，确保选择正确的分区并备份重要的数据。
在切换引导分区时，确保目标分区中有有效的固件可供加载。
当设置保护引导分区时，确保您了解其影响，并仔细考虑对分区的写入访问限制。

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。