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　　MicroPython本身使用GNUC進(jìn)行開發(fā)，在微控制器上實(shí)現(xiàn)了Python 3的基本功能，擁有完備的解析器、編譯器、虛擬機(jī)和類庫等。在保留了Python語言主要特性的基礎(chǔ)上，MicroPython還對(duì)微控制器的底層進(jìn)行了封裝，將常用功能都封裝到庫中，甚至為一些常用的傳感器和硬件編寫了專門的驅(qū)動(dòng)。
　　全書共17章，在內(nèi)容上可分為3部分：搭建環(huán)境與基本方法（第1、2章）、移植和啟用核心功能（第3～7章）、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更多模塊（第8～17章），并配備了豐富的樣例程序，用于驗(yàn)證MicroPython功能模塊可正常工作，并演示同這些模塊相關(guān)的典型編程方法。
　　《MicroPython內(nèi)核開發(fā)筆記——基于MM32F3微控制器（清華開發(fā)者書庫）》力求理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，內(nèi)容翔實(shí)，實(shí)例豐富，可操作性強(qiáng)。該書可作為高等院?！扒度胧较到y(tǒng)”相關(guān)課程的教材，也可供從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的工程技術(shù)人員自學(xué)，還可為電子愛好者使用嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意作品提供參考。

作者簡(jiǎn)介

　　蘇勇，現(xiàn)就職于上海靈動(dòng)微電子股份有限公司。曾就職于恩智浦半導(dǎo)體（飛思卡爾半導(dǎo)體并入），歷任嵌入式軟件工程師、高級(jí)系統(tǒng)應(yīng)用工程師、軟件與系統(tǒng)工程經(jīng)理。主要基于微控制器平臺(tái)進(jìn)行軟件開發(fā)，擅長對(duì)IP外設(shè)建模并設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)，擅長嵌入式系統(tǒng)的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)及深度系統(tǒng)優(yōu)化，熟悉IOT和AI等技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用及相關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)。熟悉基于微控制器的大型軟件項(xiàng)目開發(fā)與管理。
　　
　　卓晴，清華大學(xué)自動(dòng)化系副教授，主要研究領(lǐng)域包括智能信息處理、嵌入式系統(tǒng)和功率電子等。榮獲國家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、北京市教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等，講授課程包括“信號(hào)與系統(tǒng)”“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”等。從2006年開始負(fù)責(zé)組織全國大學(xué)生智能車競(jìng)賽活動(dòng)至今。

第1章MicroPython： 用Python對(duì)微控制器編程

1.1緣起

1.1.1一切源自Python

1.1.2從桌面系統(tǒng)到微控制器

1.1.3從業(yè)余愛好到商業(yè)項(xiàng)目

1.1.4Python與STEM學(xué)科

1.2微控制器軟件

1.2.1什么是微控制器

1.2.2為什么使用MicroPython

1.2.3為什么不是C++

1.2.4匯編語言怎么樣

1.2.5BASIC語言怎么樣

1.2.6與樹莓派相比

1.3MicroPython支持的硬件

1.3.1第一塊MicroPython開發(fā)板

1.3.2ESP8266/ESP32開發(fā)板

1.3.3BBC Micro： Bit開發(fā)板

1.3.4Adafruit和支持CircuitPython的一些開發(fā)板

1.4MicroPython編程體驗(yàn)

1.4.1REPL

1.4.2命令行工具

1.4.3MicroPython集成開發(fā)環(huán)境

1.4.4編寫MicroPython代碼

1.5MicroPython應(yīng)用場(chǎng)景

1.5.1驗(yàn)證新產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)

1.5.2驗(yàn)證硬件系統(tǒng)

1.5.3編程教育

1.6本章小結(jié)

第2章準(zhǔn)備MicroPython開發(fā)環(huán)境

2.1MicroPython源碼

2.1.1獲得MicroPython的源代碼

2.1.2MicroPython源碼文件結(jié)構(gòu)分析

2.2基于Windows操作系統(tǒng)搭建MicroPython編譯環(huán)境

2.2.1安裝msys2基礎(chǔ)軟件包

2.2.2在msys2中安裝make

2.2.3在msys2中安裝Python

2.2.4在msys2中安裝GCC工具鏈

2.2.5在msys2中導(dǎo)入armnoneeabigcc

2.2.6編譯minimal工程驗(yàn)證編譯工具鏈

2.3硬件平臺(tái)介紹

2.3.1MM32F3微控制器

2.3.2PLUSF3270開發(fā)板

2.3.3F3270最小系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)板

2.3.4POKTKE18F開發(fā)板

2.3.5MindSDK軟件包

2.4本章小結(jié)

第3章移植MicroPython最小工程

3.1MicroPython的最小工程

3.1.1minimal項(xiàng)目目錄下的文件

3.1.2從Makefile追溯編譯過程

3.2基于MM32F3微控制器移植minimal工程

3.2.1在lib目錄中添加MindSDK代碼

3.2.2在ports目錄中創(chuàng)建mm32f3項(xiàng)目目錄

3.3首次在MM32F3微控制器上運(yùn)行MicroPython

3.3.1下載可執(zhí)行文件到MM32F3微控制器

3.3.2驗(yàn)證及演示程序

3.4本章小結(jié)

第4章MicroPython類模塊實(shí)現(xiàn)綜述

4.1基本的類模塊封裝模式

4.1.1新建類模塊的源文件

4.1.2編輯Makefile

4.1.3編譯運(yùn)行

4.2本章小結(jié)

第5章新建Pin類模塊

5.1新建硬件外設(shè)類模塊框架

5.2定義machine_pin_obj_t結(jié)構(gòu)

5.3在構(gòu)造函數(shù)中實(shí)現(xiàn)返回實(shí)例化對(duì)象

5.4在構(gòu)造函數(shù)中實(shí)現(xiàn)多種傳參方式指定實(shí)例化對(duì)象

5.5print()和call()

5.5.1print()方法

5.5.2call()方法

5.5.3其他基礎(chǔ)類屬性函數(shù)

5.6實(shí)驗(yàn)

5.6.1向引腳輸出電平控制小燈亮滅

5.6.2讀取引腳電平獲取按鍵值

5.7本章小結(jié)

第6章移植utime類模塊

6.1utime類模塊簡(jiǎn)介

6.2MicroPython自帶的utime類實(shí)現(xiàn)

6.3對(duì)接硬件定時(shí)器相關(guān)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)

6.4在MicroPython中添加utime類模塊

6.5實(shí)驗(yàn)

6.6本章小結(jié)

第7章移植SD卡類模塊實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)

7.1VFS文件系統(tǒng)調(diào)用關(guān)系解析

7.1.1vfs_blockdev系列函數(shù)

7.1.2VFS統(tǒng)一文件系統(tǒng)API

7.2從文件系統(tǒng)中執(zhí)行Python腳本文件解析

7.2.1mp_lexer_new_from_file()

7.2.2mp_import_stat()和mp_builtin_open()

7.3對(duì)接硬件SD卡驅(qū)動(dòng)程序

7.4新建SDCard類模塊

7.4.1make_new()

7.4.2read_blocks() & write_blocks()

7.4.3ioctl()

7.4.4創(chuàng)建SDCard類模塊的類型對(duì)象

7.4.5添加SDCard類

7.4.6更新Makefile

7.5調(diào)整MicroPython內(nèi)核支持文件系統(tǒng)

7.5.1改寫main()函數(shù)支持文件系統(tǒng)

7.5.2配置mpconfigport.h文件

7.6啟用uos類模塊

7.7實(shí)驗(yàn)

7.7.1運(yùn)行來自SD卡的main.py

7.7.2在REPL中讀取main.py文件的內(nèi)容

7.7.3在文件系統(tǒng)中創(chuàng)建并寫入文件

7.7.4使用uos類模塊查看和刪除文件系統(tǒng)中的文件

7.8本章小結(jié)

第8章啟用浮點(diǎn)和數(shù)學(xué)計(jì)算模塊

8.1一些嘗試

8.2啟用浮點(diǎn)數(shù)和math數(shù)學(xué)計(jì)算模塊

8.2.1在mpconfigport.h文件中添加配置宏

8.2.2在Makefile中補(bǔ)充math函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼

8.3僅啟用浮點(diǎn)數(shù)但不啟用math數(shù)學(xué)計(jì)算模塊

8.4啟用復(fù)數(shù)及cmath復(fù)數(shù)計(jì)算模塊

8.5實(shí)驗(yàn)

8.5.1支持新功能產(chǎn)生代碼量變化的統(tǒng)計(jì)

8.5.2使用math模塊進(jìn)行計(jì)算

8.5.3使用cmath模塊進(jìn)行計(jì)算

8.5.4實(shí)現(xiàn)FFT計(jì)算過程

8.6本章小結(jié)

第9章新建DAC類模塊

9.1分析已有移植項(xiàng)目的范例實(shí)現(xiàn)

9.1.1print()方法

9.1.2write()方法

9.1.3make_new()方法與mdac_obj_t結(jié)構(gòu)體

9.2設(shè)計(jì)新建DAC類模塊

9.2.1一些新需求

9.2.2machine_dac_obj_t

9.2.3make_new()和init()

9.2.4write_u16()

9.2.5call()

9.2.6print()

9.2.7machine_dac_type

9.2.8向MicroPython中添加新建DAC類模塊

9.3實(shí)驗(yàn)

9.3.1使用DAC類模塊在引腳上輸出模擬電壓

9.3.2使用DAC輸出正弦波形

9.4本章小結(jié)

第10章新建ADC類模塊

10.1ADC類模塊的應(yīng)用模型

10.2ADC硬件外設(shè)模塊

10.2.1關(guān)于ADC硬件轉(zhuǎn)換器的觸發(fā)機(jī)制

10.2.2考慮轉(zhuǎn)換隊(duì)列的情況

10.3新建ADC類模塊

10.3.1machine_adc_obj_t

10.3.2make_new()

10.3.3init()

10.3.4read_u16()

10.3.5系統(tǒng)方法call()和print()

10.3.6創(chuàng)建machine_adc_type

10.3.7向MicroPython中集成ADC類模塊

10.4實(shí)驗(yàn)

10.4.1使用ADC類模塊測(cè)量引腳電壓

10.4.2ADC與DAC的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)

10.5本章小結(jié)

第11章新建UART類模塊

11.1分析stream框架

11.1.1mp_stream_p_t結(jié)構(gòu)體類型

11.1.2stream對(duì)外提供的屬性方法

11.1.3stream內(nèi)部的適配函數(shù)

11.2提取移植接口并實(shí)現(xiàn)移植

11.2.1適配硬件相關(guān)的函數(shù)

11.2.2基于中斷機(jī)制的收發(fā)過程

11.2.3輪詢發(fā)送和中斷接收機(jī)制的接口函數(shù)

11.2.4其他必要的方法

11.2.5向MicroPython中集成UART類模塊

11.3實(shí)驗(yàn)

11.4本章小結(jié)

第12章新建SPI類模塊

12.1啟用machine_spi框架

12.2在移植項(xiàng)目中啟用SoftSPI類模塊

12.2.1softspi.c中的SPI總線驅(qū)動(dòng)

12.2.2用于產(chǎn)生波特率的軟件延時(shí)函數(shù)

12.2.3完成移植需要具體平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的函數(shù)

12.2.4向machine類中添加SoftSPI類模塊

12.3創(chuàng)建硬件SPI類模塊

12.3.1machine_hw_spi_obj_t

12.3.2make_new()

12.3.3transfer()

12.3.4print()

12.3.5machine_hw_spi_type

12.3.6向machine類中添加硬件SPI類模塊

12.4實(shí)驗(yàn)

12.4.1顯示SPI信息

12.4.2使用SPI發(fā)送過程輸出波形

12.4.3使用SPI讀入數(shù)據(jù)

12.4.4使用SPI類訪問W25Q64

12.5本章小結(jié)

第13章新建I2C類模塊

13.1通用I2C類模塊框架machine_i2c

13.2軟件I2C類模塊SoftI2C

13.3硬件I2C類模塊I2C

13.3.1transfer_single()

13.3.2machine_hw_i2c_type

13.3.3make_new()

13.3.4print()

13.3.5集成硬件I2C模塊到machine模塊中

13.4實(shí)驗(yàn)

13.4.1PLUSF3270

13.4.2POKTKE18F

13.5本章小結(jié)

第14章新建PWM類模塊

14.1參考范例

14.2創(chuàng)建硬件PWM模塊

14.2.1machine_pwm_obj_t

14.2.2make_new()

14.2.3init()和deinit()

14.2.4freq()

14.2.5duty()

14.2.6print()

14.2.7向machine類中添加PWM類模塊

14.3實(shí)驗(yàn)

14.3.1使用PWM類模塊輸出基本波形

14.3.2動(dòng)態(tài)改變占空比

14.3.3動(dòng)態(tài)改變頻率

14.4本章小結(jié)

第15章新建Timer類模塊

15.1參考范例

15.2創(chuàng)建硬件定時(shí)器Timer類模塊

15.2.1machine_timer_obj_t

15.2.2make_new()

15.2.3print()

15.2.4init()

15.2.5deinit()

15.2.6del()

15.2.7實(shí)現(xiàn)硬件定時(shí)器中斷服務(wù)

15.3實(shí)驗(yàn)

15.3.1通過定時(shí)器中斷控制小燈閃爍

15.3.2周期性采集ADC信號(hào)

15.4本章小結(jié)

第16章使用mem類方法

16.1mem類方法的使用

16.2探究數(shù)組方法的實(shí)現(xiàn)

16.3一些Python驅(qū)動(dòng)外設(shè)的用例

16.3.1訪問微控制器的設(shè)備唯一編號(hào)

16.3.2使用COMP外設(shè)模塊

16.3.3使用靈活高精度PWM

16.4本章小結(jié)

第17章使用Thonny IDE開發(fā)MicroPython

17.1Thonny簡(jiǎn)介

17.2改寫MicroPython代碼適配Thonny

17.3在Thonny中調(diào)試MicroPython

17.3.1在Shell中執(zhí)行Python腳本

17.3.2在代碼編輯區(qū)編寫代碼并運(yùn)行

17.4實(shí)現(xiàn)下載模式和調(diào)試模式

17.5本章小結(jié)

附錄A圖索引

后記

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