使用 Python 来开发 STM32F411 ！

使用 Python 来开发 STM32F411 ！

程序猿中有句俗语：

人生苦短，我用Python。

Python的强大和易用性让它不仅可以写网站，编程序，在嵌入式领域也有一席之地。

MicroPython，是Python3编程语言的一个完整软件实现，包括Python标准库的一小部分，用C语言编写，经过优化可在微控制器和受限环境中运行。MicroPython是运行在微控制器硬件之上的完全的Python编译器和运行时系统。提供给用户一个交互式提示符（REPL）来立即执行所支持的命令。除了包括选定的核心Python库，MicroPython还包括了给予编程者访问低层硬件的模块。

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MicroPython官方网站：MicroPython - Python for microcontrollers

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MicroPython中文社区：micropython - 中文社区

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从官方网站我们可以了解到，官方开发板主要有以下几种：

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PYB Nano V1.1基于STM32F401

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PYB Nano V2基于STM32F411

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PyBoard CN V2基于STM32F405

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MicroPython ESP32

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另外还支持其他系列的开发板：

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WiPy

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ESP8266 boards

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ESP32 boards

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STM32F4 Discovery board

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NUCLEO-F401RE board

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NUCLEO-F411RE board

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NUCLEO-F767ZI board

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NUCLEO-L476RG board

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Espruino Pico

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MicroPython移植和板子关系不大，主要支持的是芯片，如果自己的板子芯片是上面的这些型号，也可以刷MicroPython固件，对应的IO口需要更改，而且需要重新编译生成对应的固件。具体操作方法可以查看：官方Github地址：https://github.com/micropython/micropython，里面包括了源代码和Linux下的编译方法。开发板固件下载：MicroPython downloads

file:///C:\Users\Administrator.WIN-STED6B9V5UI\AppData\Local\Temp\ksohtml16188\wps1.png

正好MicroPython支持本次申请的Nucleo-F411RE开发板，就试着把刷成MicroPython的固件，尝试一下使用Python来开发STM32，具体移植过程。

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支持Nucleo-F411RE的MicroPython固件：NUCLEO_F411RE-20190604-v1.11-25-gce8262a16.dfu

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用于STM32 DFU下载的软件：STSWSTM32080V3.0.6.zip

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PUTTY串口终端：putty-64bit-0.71-installer.msi

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下载完成后，安装DFU下载软件DfuSeDemo，非常简单，一路Next就行，在选择安装目录时，可以选择非系统盘。

由于Nucleo-F411RE板子的USB口是连接到ST-Link调试器，并没有一个连接到STM32 USB引脚的接口，所以我使用的是这种转接板，把USB的5个信号转接成5个排针，并和板子上的引脚连接：

file:///C:\Users\Administrator.WIN-STED6B9V5UI\AppData\Local\Temp\ksohtml16188\wps2.png

file:///C:\Users\Administrator.WIN-STED6B9V5UI\AppData\Local\Temp\ksohtml16188\wps3.png

和串口下载程序一样，使用DFU烧录固件前，也要先把STM32切换为系统存储器启动模式：即下载模式。上电之前要先设置BOOT0=1，BOOT1(PB2)=0，然后烧录MicroPython固件。

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设置完成之后，连接电脑，设备管理会出现一个DFU设备

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file:///C:\Users\Administrator.WIN-STED6B9V5UI\AppData\Local\Temp\ksohtml16188\wps4.png

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打开DfuSeDemo软件，选择已经下载的固件：NUCLEO_F411RE-20190604-v1.11-25-gce8262a16.dfu

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file:///C:\Users\Administrator.WIN-STED6B9V5UI\AppData\Local\Temp\ksohtml16188\wps5.png

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点击Upgrade升级，在弹出的界面，点击“是”。

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file:///C:\Users\Administrator.WIN-STED6B9V5UI\AppData\Local\Temp\ksohtml16188\wps6.png

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等待升级完成，断电，把BOOT短接线拔掉，重新上电。

§

file:///C:\Users\Administrator.WIN-STED6B9V5UI\AppData\Local\Temp\ksohtml16188\wps7.png

安装Putty，打开串口终端，选择ST-Link虚拟串口号，波特率115200

file:///C:\Users\Administrator.WIN-STED6B9V5UI\AppData\Local\Temp\ksohtml16188\wps8.png

按一下板子上的黑色复位按键，串口输出：

00001.

MicroPython v1.11-12-g6077d1715 on 2019-06-03; NUCLEO-F411RE with STM32F411xE

00002.

00003.

Type "help()" for more information.

00004.

00005.

>>> help()

00006.

00007.

Welcome to MicroPython!

00008.

00009.

00010.

00011.

For online help please visit http://micropython.org/help/.

00012.

00013.

00014.

00015.

Quick overview of commands for the board:

00016.

00017.

pyb.info() -- print some general information

00018.

00019.

pyb.delay(n) -- wait for n milliseconds

00020.

00021.

pyb.millis() -- get number of milliseconds since hard reset

00022.

00023.

pyb.Switch() -- create a switch object

00024.

00025.

Switch methods: (), callback(f)

00026.

00027.

pyb.LED(n) -- create an LED object for LED n (n=1,2,3,4)

00028.

00029.

LED methods: on(), off(), toggle(), intensity()

00030.

00031.

pyb.Pin(pin) -- get a pin, eg pyb.Pin('X1')

00032.

00033.

pyb.Pin(pin, m, [p]) -- get a pin and configure it for IO mode m, pull mode p

00034.

00035.

Pin methods: init(..), value([v]), high(), low()

00036.

00037.

pyb.ExtInt(pin, m, p, callback) -- create an external interrupt object

00038.

00039.

pyb.ADC(pin) -- make an analog object from a pin

00040.

00041.

ADC methods: read(), read_timed(buf, freq)

00042.

00043.

pyb.DAC(port) -- make a DAC object

00044.

00045.

DAC methods: triangle(freq), write(n), write_timed(buf, freq)

00046.

00047.

pyb.RTC() -- make an RTC object; methods: datetime([val])

00048.

00049.

pyb.rng() -- get a 30-bit hardware random number

00050.

00051.

pyb.Servo(n) -- create Servo object for servo n (n=1,2,3,4)

00052.

00053.

Servo methods: calibration(..), angle([x, [t]]), speed([x, [t ]])

00054.

00055.

pyb.Accel() -- create an Accelerometer object

00056.

00057.

Accelerometer methods: x(), y(), z(), tilt(), filtered_xyz()

00058.

00059.

00060.

00061.

Pins are numbered X1-X12, X17-X22, Y1-Y12, or by their MCU name

00062.

00063.

Pin IO modes are: pyb.Pin.IN, pyb.Pin.OUT_PP, pyb.Pin.OUT_OD

00064.

00065.

Pin pull modes are: pyb.Pin.PULL_NONE, pyb.Pin.PULL_UP, pyb.Pin.PULL_DOWN

00066.

00067.

Additional serial bus objects: pyb.I2C(n), pyb.SPI(n), pyb.UART(n)

00068.

00069.

00070.

00071.

Control commands:

00072.

00073.

CTRL-A -- on a blank line, enter raw REPL mode

00074.

00075.

CTRL-B -- on a blank line, enter normal REPL mode

00076.

00077.

CTRL-C -- interrupt a running program

00078.

00079.

CTRL-D -- on a blank line, do a soft reset of the board

00080.

00081.

CTRL-E -- on a blank line, enter paste mode

00082.

00083.

00084.

00085.

For further help on a specific object, type help(obj)

00086.

00087.

For a list of available modules, type help('modules')

00088.

00089.

>>>

00090.

点亮板载的绿色LED，串口输入命令点亮和熄灭LED

00001.

>>> pyb.LED(1).on()

00002.

00003.

>>> pyb.LED(1).off()

00004.

00005.

>>> pyb.LED(1).on()

00006.

00007.

>>>

00008.

更多Python控制外设的命令：Quick reference for the pyboard：

官方介绍移植成功之后，会在电脑上显示一个PYBFLASH的盘符，但是我这次移植并没有出现，不知道是什么问题。

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Micropython学习（二）STM32移植：

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