MicroPython es una versión ligera del intérprete diseñada para ejecutar el lenguaje de programación Python 3 en sistemas integrados. En comparación con Python normal, el intérprete de MicroPython es pequeño (solo alrededor de 100 KB) y se compila en un archivo ejecutable binario para su ejecución, lo que resulta en una mayor eficiencia de ejecución. Utiliza un mecanismo de recolección de basura liviano y elimina la mayor parte de la biblioteca estándar de Python para adaptarse a microcontroladores con recursos limitados.
Las características principales de MicroPython incluyen:
1. La sintaxis y las funciones son compatibles con Python estándar, lo que facilita su aprendizaje y uso. Admite la mayor parte de la sintaxis principal de Python.
2. Acceda y controle directamente el hardware, controle GPIO, I2C, SPI, etc. como Arduino.
3. Potente sistema de módulos, que proporciona sistema de archivos, red, interfaz gráfica y otras funciones.
4. Admite compilación cruzada para generar código nativo eficiente, que es entre 10 y 100 veces más rápido que el intérprete.
5. La cantidad de código es pequeña y el uso de memoria es pequeño, adecuado para ejecutarse en MCU y placas de desarrollo con poca memoria.
6. Licencia de código abierto, de uso gratuito. El entorno interactivo de Shell proporciona comodidad para el desarrollo y las pruebas.
7. El controlador de E/S incorporado admite una gran cantidad de plataformas de microcontroladores, como ESP8266, ESP32, STM32, micro:bit, placa de control y PyBoard, etc. Hay una comunidad activa.
Los escenarios de aplicación de MicroPython incluyen:
1. Crear rápidamente prototipos e interacciones de usuario para productos integrados.
2. Realice algunos pequeños proyectos de hardware programables.
3. Como herramienta educativa, ayuda a los principiantes a aprender programación en Python e IoT.
4. Cree firmware para dispositivos inteligentes para lograr control avanzado y conectividad en la nube.
5. Diversas aplicaciones de microcontroladores como Internet de las cosas, inteligencia integrada, robots, etc.
Cosas a tener en cuenta al utilizar MicroPython:
1. La memoria y el espacio Flash son limitados.
2. La eficiencia de explicación y ejecución no es tan buena como la del lenguaje C.
3. Algunas funciones de la biblioteca son diferentes a las de la versión estándar.
4. Optimice la sintaxis de la plataforma y corrija las diferencias con Python estándar.
5. Utilice los recursos de memoria de forma racional y evite asignar grandes bloques de memoria con frecuencia.
6. Utilice código nativo para mejorar el rendimiento de las piezas críticas para la velocidad.
7. Utilice la abstracción de forma adecuada para encapsular las operaciones de hardware subyacentes.
En términos generales, MicroPython lleva Python al campo de los microcontroladores, lo cual es una innovación importante que no solo reduce el umbral de programación sino que también proporciona buenas capacidades de control de hardware. Es muy adecuado para el desarrollo de varios tipos de Internet de las cosas y hardware inteligente.
El esp de MicroPython se refiere al firmware de MicroPython y las bibliotecas de software relacionadas para los chips ESP8266 y ESP32. ESP8266 y ESP32 son una clase de módulos Wi-Fi y Bluetooth de bajo costo y bajo consumo ampliamente utilizados en IoT y sistemas integrados. El esp de MicroPython proporciona un entorno de secuencias de comandos avanzado para ambos chips, lo que permite a los desarrolladores utilizar el lenguaje Python para la creación y el desarrollo rápidos de prototipos.
ESP8266: Es un módulo/chip Wi-Fi de bajo costo y bajo consumo desarrollado por Espressif Systems. Tiene una pila de protocolos TCP/IP incorporada, se puede utilizar para conectarse a Internet y tiene sólidas capacidades de procesamiento. El esp de MicroPython proporciona firmware y bibliotecas de software relacionadas para ESP8266, lo que permite a los desarrolladores utilizar el lenguaje MicroPython para desarrollar aplicaciones ESP8266.
ESP32: Es un módulo/chip Wi-Fi y Bluetooth altamente integrado lanzado por Espressif Systems, en comparación con ESP8266, tiene una potencia de procesamiento más potente, más interfaces periféricas y más memoria. El esp de MicroPython también proporciona firmware y bibliotecas de software relacionadas para ESP32, lo que permite a los desarrolladores utilizar el lenguaje MicroPython para desarrollar aplicaciones ESP32.
Firmware esp de MicroPython: es una versión de firmware de MicroPython específica para chips ESP8266 y ESP32. Estos firmwares se han optimizado específicamente para ejecutarse en ESP8266 y ESP32 y proporcionan API para interacción de hardware, comunicación de red y control de periféricos.
Bibliotecas de software: el esp de MicroPython también proporciona una serie de bibliotecas de software relacionadas con el hardware ESP8266 y ESP32 para simplificar y acelerar el proceso de desarrollo. Estas bibliotecas de software proporcionan un amplio conjunto de interfaces funcionales, que cubren hardware y protocolos de comunicación de uso común, como Wi-Fi, Bluetooth, GPIO (entrada y salida de uso general), I2C, SPI y PWM, lo que permite a los desarrolladores acceder y controlar fácilmente el hardware. recursos.
esp32.Partition.ioctl() es un método en MicroPython utilizado para controlar particiones ESP32. Proporciona la capacidad de realizar operaciones y configuración de bajo nivel en particiones. A continuación se detallan sus características principales, escenarios de aplicación y asuntos que requieren atención, y se brindan tres casos de aplicación práctica:
caracteristica principal:
El método esp32.Partition.ioctl() se utiliza para realizar operaciones de control de E/S subyacentes y puede realizar varias configuraciones y controles en particiones.
Este método acepta dos parámetros: cmd y arg. cmd es un número entero que representa el comando específico que se ejecutará y arg es un argumento para pasar datos adicionales al comando.
Puede interactuar con la partición subyacente a través del método esp32.Partition.ioctl() para lograr funciones y operaciones más avanzadas.
Escenarios de aplicación:
El método esp32.Partition.ioctl() es adecuado para escenarios que requieren configuración y control de bajo nivel de la partición ESP32.
Puede utilizar este método para realizar operaciones como formateo, verificación y cifrado de particiones.
Este método también se puede utilizar para leer y configurar las propiedades de la partición, como derechos de acceso, etiquetas, protección, etc.
Cosas a tener en cuenta:
Antes de utilizar el método esp32.Partition.ioctl(), primero debe importar el módulo esp32.
Al utilizar este método, asegúrese de proporcionar los comandos y parámetros correctos para evitar daños a la partición o resultados inesperados.
Dado que el método esp32.Partition.ioctl() proporciona control directo sobre la partición subyacente, debe usarse con precaución para evitar operaciones innecesarias.
A continuación se muestran algunos ejemplos de aplicaciones prácticas:
Caso 1: Formatear partición
::
import esp32
# 获取分区对象
partition = esp32.Partition(0)
# 格式化分区
partition.ioctl(esp32.Partition.IOCTL_FORMAT, 0)
print("分区已格式化.")
Caso 2: Configurar la protección de partición
:
import esp32
# 获取分区对象
partition = esp32.Partition(1)
# 设置分区保护
partition.ioctl(esp32.Partition.IOCTL_SET_PROTECT, 1)
print("分区已设置保护.")
Caso 3: Obtener acceso a la partición
:
import esp32
# 获取分区对象
partition = esp32.Partition(2)
# 获取分区访问权限
access = partition.ioctl(esp32.Partition.IOCTL_GET_ACCESS)
print("分区访问权限:", access)
Tenga en cuenta que es posible que sea necesario ajustar los ID de partición en el ejemplo anterior en función de la configuración de partición real. Puede seleccionar la ID de partición adecuada para operar según el diseño de la partición y las necesidades del ESP32. Además, asegúrese de que cuando utilice el método esp32.Partition.ioctl(), proporcione los comandos y parámetros correctos y siga la documentación y orientación pertinentes para garantizar el funcionamiento correcto y seguro de las particiones.
Caso 4: Controlar la operación de borrado de la partición:
import machine
# 打开分区
partition = machine.Partition('data')
# 发送擦除命令
partition.ioctl(0x100)
# 等待擦除完成
while partition.ioctl(0x101) == 0:
pass
# 擦除完成
print("分区已擦除")
En este ejemplo, utilizamos el método esp32.Partition.ioctl() para controlar la partición para realizar la operación de borrado. Primero abrimos una partición llamada 'datos' usando el método machine.Partition(). Luego, usamos el método ioctl() para enviar el comando de borrado (0x100). A continuación, utilizamos un bucle para esperar a que se complete la operación de borrado comprobando continuamente el código de estado (0x101) devuelto por el método ioctl(). Finalmente, cuando se completa la operación de borrado, imprimimos un mensaje para confirmar.
Caso 5: Obtener el tamaño de la partición::
import machine
# 打开分区
partition = machine.Partition('data')
# 获取分区大小
size = partition.ioctl(0x200)
# 输出分区大小
print("分区大小：{} 字节".format(size))
En este ejemplo, utilizamos el método esp32.Partition.ioctl() para obtener el tamaño de la partición. Primero abrimos una partición llamada 'datos' usando el método machine.Partition(). Luego usamos el método ioctl() para enviar el comando para obtener el tamaño de la partición (0x200). A continuación, almacenamos el valor de tamaño devuelto en la variable tamaño y usamos la función print() para generar el tamaño de la partición.
Caso 6: Establecer el modo de protección de la partición::
import machine
# 打开分区
partition = machine.Partition('data')
# 设置分区为只读模式
partition.ioctl(0x300)
# 尝试写入数据到只读分区
try:
with open('/data/test.txt', 'w') as file:
file.write("Hello, World!")
except OSError as e:
print("无法写入到只读分区：", e)
En este ejemplo, utilizamos el método esp32.Partition.ioctl() para configurar el modo de protección de la partición. Primero abrimos una partición llamada 'datos' usando el método machine.Partition(). Luego usamos el método ioctl() para enviar el comando para configurar el modo de solo lectura (0x300). A continuación, intentamos escribir datos en la partición de solo lectura. Dado que la partición se ha configurado en modo de solo lectura, se genera una excepción OSError. Detectamos la excepción e imprimimos el mensaje de error correspondiente.
Caso 7: Obtenga el tamaño de la partición:
import esp32
partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)
size = partition.ioctl(esp32.IOCTL_PARTITION_GET_SIZE)
print("Partition size:", size, "bytes")
En este ejemplo, usamos esp32.Partition()la clase para obtener el objeto de partición que se está ejecutando actualmente. Luego, llamando ioctl()al método del objeto de partición y pasándolo esp32.IOCTL_PARTITION_GET_SIZEcomo argumento, podemos obtener el tamaño de la partición. El resultado devuelto será el tamaño de la partición en bytes, que imprimiremos.
Caso 8: Establecer el modo de protección de la partición:
import esp32
partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)
partition.ioctl(esp32.IOCTL_PARTITION_SET_PROTECTION, esp32.PARTITION_PROTECT_READ_ONLY)
En este ejemplo, usamos esp32.Partition()la clase para obtener el objeto de partición que se está ejecutando actualmente. Luego podemos configurar la partición en modo protegido de solo lectura llamando ioctl()a un método en el objeto de la partición, pasando esp32.IOCTL_PARTITION_SET_PROTECTIONy como argumentos. esp32.PARTITION_PROTECT_READ_ONLYEsto evitará escrituras en la partición.
Caso 9: Borrar datos de la partición:
import esp32
partition = esp32.Partition(esp32.Partition.RUNNING)
partition.ioctl(esp32.IOCTL_PARTITION_ERASE)
En este ejemplo, usamos esp32.Partition()la clase para obtener el objeto de partición que se está ejecutando actualmente. Luego, llamando ioctl()al método del objeto de partición y pasándolo esp32.IOCTL_PARTITION_ERASEcomo parámetro, podemos borrar los datos de la partición. Esto borrará todo lo que hay en la partición.
Estos ejemplos muestran el método esp32.Partition.ioctl() en acción. Puede ayudarle a realizar diferentes operaciones de control, como obtener el tamaño de la partición, configurar el modo de protección, borrar datos de la partición, etc. Tenga en cuenta que el ID de partición específico y la operación pueden variar según la configuración y la versión de firmware del ESP32; ajústelo de acuerdo con su situación real.
