8月学习心得：没有太多关于STM32，倒是学会了通过STM32玩蛇
8月没有太多学习，还在玩NUCLEO-F401RE，没玩透。至于如何玩蛇（Python），我是用了一个开源的框架？组件？作者称为“跨平台的超轻量级嵌入式 Python 引擎”——Pikapython。
今天分享一下关于移植的做法，如果各位觉得没什么内容或者简单，请轻拍。
#### 步骤一：用STM32CubeMX建立一个工程
1. 打开STM32CubeMX后通过“ACCESS TO BOARD SELECTOR”
2. 选择 `NUCLEO-F401RE`
3. 进入 `Project Manager` 选项卡
1. 设定 `Project Name` ，我设置成 `STM32F401RE_Nucleo_PikaPython_Keil`
2. 设定 `Toolchain/IDE` 为 `MDK-ARM`（使用Keil）
3. 设定 `Minimum Heap Size` 为 `0x4000` (16K 的堆空间)，设定`Minimum Stack Size` 为 `0x1000`（4K 的栈空间）[^1]
4. 建议设置：进入 `Code Generator` 子选项卡，勾选 `Generate peripheral initalization as a pair of '.c/.h' files per peripheral`
4. 点击右上角 `GENERATE CODE` 完成工程创建
#### 步骤二：移植前工作
由于需要使用库函数，准确来说是使用库函数重定向至串口，使用串口交互，所以需要先做串口重定向。
此处有个坑，本来用STM32CubeIDE报错才改为用MDK的，MDK莫名其妙的定义了 `__GUNC__`，导致我直接网上拷来的重定向函数有问题。也是参考网上教程[^2]改成 `#if defined ( __GNUC__ ) && !defined (__clang__)` 即可，由于不想用 MicroLib ，搜了一下，需要避免使用半主机模式[^3]，胡乱咔咔的复制一通，得到下面的代码，顺便把`fgetc`也实现了。
```C
//STM32F401RE
#if !defined(__MICROLIB)
//#pragma import(__use_no_semihosting) //AC5
__asm(".global __use_no_semihosting\n\t"); //AC6
void _sys_exit(int x) //避免使用半主机模式
{
x = x;
}
//__use_no_semihosting被要求使用，但是_ttywrch被定义为空函数
void _ttywrch(int ch) //该函数是在半主机模式下使用的，所以要对函数 _ttywrch 覆写
{
// 什么都不做，只是为了满足要求
ch = ch;
}
FILE __stdout;
FILE __stdin;
#endif
#if defined ( __GNUC__ ) && !defined (__clang__)
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
while((USART2->SR & 0X40) == 0);
USART2->DR = (uint8_t) ch;
return ch;
}
int fgetc(FILE* f)
{
uint8_t ch = 0;
while(HAL_UART_Receive(&huart2, &ch, 1, 0) != HAL_OK);
return ch;
}
```
编译下载，测试一下 `printf` 反正能用了，至于哪部分有用，哪部分没用，后面再看了（基础不扎实的心虚[^4]）。
由于需要使用Pikapython的Shell（REPL），所以需要实现一个函数 `__platform_getchar`，用于Pikapython获取输入的字符，由于是使用串口，而上面已经实现了`fgetc`，所以适配后的代码如下：
```C
char __platform_getchar(void)
{
return getchar();
}
```
至此，移植的前提已经具备。
#### 移植
1. 在工程下，建立文件夹，名称随意，我设置为`PikaScript`
2. 下载文件包管理工具到上述目录中，打开官网(http://pikapython.com/)，点击[包管理器](http://pikapython.com/doc//%E5%8C%85%E7%AE%A1%E7%90%86%E5%99%A8%E4%B8%8E%E6%A8%A1%E5%9D%97%E7%AE%A1%E7%90%86.html)，然后点击[点击下载包管理器](https://gitee.com/Lyon1998/pikapython/attach_files/1467185/download)即可
3. 建立`requestment.txt`，最少需要两个模块，`pikascript-core 和`PikaStdLib`，输入文档中各占一行，然后保存
4. 建立`main.py`文件，简单的引入标准库`import PikaStdLib`和打印个Hello World，`print("Hello World")`
5. 双击打开包管理器，进入自动下载所需文件，并且自动编译
6. 将`PikaScript`文件夹里包含子目录里的C文件全部加入到工程中，并把对应的目录加入到编译头文件的查找路径。
7. 在`main.c`中加入`#include "pikascript.h"`
8. 在`main`函数初始化结束后增加一句`PikaObj* pikaMain = pikaScriptInit();`即可完成移植，接上串口，复位一下就能看到信息了
9. 如果要进行REPL交互，要在上述步骤建立`pikaMain`对象后，添加一句` pikaScriptShell(pikaMain);`即可通过脚本进行交互
[^1]: (http://pikapython.com/doc/%E5%8D%81%E5%88%86%E9%92%9F%E9%83%A8%E7%BD%B2%E5%88%B0%E6%96%B0%E5%B9%B3%E5%8F%B0.html)中建议分配 4K 的栈空间和 16K 的堆空间，最少需要分配 1K 的栈空间和 4K 的堆空间
[^2]: (https://blog.csdn.net/xiaoyuanwuhui/article/details/110538555)
[^3]: 什么是半主机模式，我不懂，问了一下ChatGPT，回复见下图
[^4]: 具体需要参考ARM、STM、以及编译器的官方资料了
需要你这种心得，慢慢积累，真不错
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