netPYB快速入门

该板子是在pyboard（PYB）标准板基础之上加入了W5500以太网控制芯片,重新魔改mpy系统底层程序，它可以提供稳定可靠的互联网接入，轻松实现物联网应用，我们为该板子起名为netPYB.今天我在此发帖看看，发一次帖子能不能将netPYB所有的基本编程功能和主要功能讲完，当然是用Python语言，可以给经常用C语言编程的小伙伴们提供一下另一套思路，高效编程，快速开发还是Python，

人生苦短，快用Python

硬件方面：STM32F405RGT6也就是PYB标准版的最小系统的硬件电路，以太网使用的W5500控制芯片，板载MM7660加速度芯片，RTC后备电池座，用户按键，复位按键及进入dfu模式的BOOT0按键，USB口可以实现USB通讯，生成类似优盘，轻松打开用户编程文件，进行用户程序的编写，USB接口同时生成虚拟串口，用于REPL调试及程序信息打印，TF卡座可以挂载外部TF卡由于存放海量的用户程序和用户数据。 编程方面：推荐使用Python语言，简单高效，快速应用。这里的Python指的是mpy（MicroPython这个单词缩写，初学者可以完全当做Python，懂Python可以当做阉割版的Python，鉴于该单词的商标争议和这个单词确实太长了不好键入，我们下文和以后就是用mpy来代替这个单词，请大家多多谅解，避免商标投诉），如果我们文章和学习资料中提到了μPython或者uPython大家自动地等效为mpy。

netPYB与Arduino UNO区别

该学习板一个大特点，或许大家已经看到了，没错，外形像极了，Ardxxxx UNO开发板（很火的那个电子入门的板子，意大利同行开发的风靡一时的板子）。

先说一下它们的共同点吧！ netPYB在机械结构尺寸，电平信号输入标准，引脚标号，引脚功能对应上完全兼容Ardxxxx UNO，也就说Ardxxxx UNO所有外设板子（外接模块）都可以拿来在这个板子上用。 不同点：

• 1、由于netPYB是采用了32位ARM的Cortex-M4内核的MCU（STM32F405RGT6），不管从核心板频率，总线架构，和外设种类数目，都对Ardxxxx所使用的AVR8位单片机，形成碾压之势，从运算速度上说一个16M频率，一个100~168M频率，从带宽上一个一次运行8位一个是32位，性能可以极端认为是40倍的差距（有点不准确，也足以说明差距明显）；一个外设功能捉襟见肘，一个全副武装，例如Ardxxxx有1个物理串口，连接电脑还需要外置芯片生成串口，咱家的netPYB有个5个物理串口芯片无需外接自己生成一个可连接电脑的虚拟串口。
• 2、netPYB板载TF卡，可以挂载海量的外扩空间（我们最大测试过64G的TF,更大的tf应该也是可以的）可以放程序，可以放用户数据，懂行的可能看出来了，如果你写一个占用1M空间的程序你就NB大了，64G=64*1024M,这么大的程序存放空间，也真是没有朋友了，好吧暂不写这么大程序，用来放数据，例如1s存一个温度数据吧，可以连续存储十几年吧。Ardxxxx这方面不具备外扩板载外扩的硬件，芯片内部用户程序可用空间也是不能与之相比的。
• 3、netPYB板载W5500以太网控制芯片，可以轻松实现稳定可靠的接入互联网，实现物联网应用，学习基础的联网知识，实现万物互联的实验。稳定性要比WIFI和蓝牙好。Ardxxxx UNO板这方面没有（或需要外接其他模块可以实现）。
• 4、板载加速度芯片，可以实现很多的有趣应用，板载RTC实时时钟，相当于板子知道今天是几号，星期几，几点几分几秒。
• 5、悄悄地告诉你，netPYB比正版的Ardxxxx还要便宜。
• 6、从学习的编程语言来看，Ardxxxx本质上是学习的C语言（不是纯净的C语言，语法上像C语言，关键词上有吸纳其他编程语言的迹象），Ardxxxx在编程的时候，有意的回避了硬件底层，将应用封装成一个一个的库，应用倒是很简单，用户在学习了Ardxxxx会对电子电路入了门，在编程方面也入了门,也是很Happy的事情，可是接下来怎么走就有些迷茫了，由于学的语言不纯粹，如果需要转向其他语言需要自己慢慢适应找出不同点和相同点，向下，到是好一点，继续撸硬件。netPYB的硬件架构本来也是使用的C语言的（纯C），C语言的严谨，高效令人折服，但是C语言的哲学是偏向于硬件，需要适应硬件编程，一旦使用C语言编程几乎都是从底层干起，这就要命了,重复性工作很多，造成的纯C语言入门难，应用更难。幸运的是STM32为首的MCU在当今性能过剩，Damien George教授及团队将Python解释器内置于芯片内，相对于给裸机装上了WIN系统，让用户在系统上应用了，从此Python可以控制单片机了，这里用的Python语言虽然是阉割版的，但是是纯粹Python。这门语言十分友好，入门十分容易，关键是学会了Python上可以与常见的程序猿干一架，下可以玩转硬件，从研发速度和成功率上，揍挺成天苦大仇深的硬件工程师。
  

哎~~说这么多就这个理由也值得一学，这板子可以学习Python。 在可预见的未来：

儿童编程启蒙用Python

少年编程用Python

高考考试很可能考Python

服务器维护可以用Python

网络应用可以用Python

人工智能用Python

程序猿防脱发用Python

程序猿嫌命短改行用Python

程序猿节省时间找媳妇用Python

人生苦短用Python。

netPYB板推荐使用Python编程学习，别以为玩转咱的netPYB板子，只是入门了电路硬件，很可能你收获的是学会了Python，从此你将走向人生巅峰。

python脚本编程工具推荐

python是一种解释性语言，如果将板子内部植入了Mircropython系统，也就意味着将python语言的解释器，植入到了STM32芯片内，这样用户程序就不像C语言那样，在芯片外编译，链接了,这就意味着，Pyboard使用的python程序，不需要像C语言那样需要复杂的IDE了，理论上讲，windows自带的记事本软件就可以了，不过记事本这样的软件，无法提供关键词高亮，提示，格式的对齐也是挺不直观的，显的十分LOW,我推荐用户使用专业的程序编辑软件，如果你有高级语言使用基础，大型的高级语言开发工具一般都支持Python语言，继续用就行，如果用户没有编程基础或者只是想入门编程，我推荐使用Sublime Text 下载

netPYB通讯基本测试代码# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2019/06/23
# @Author  : WU HENG 源地工作室
# @File    : main.py# @程序原理：netPYB通过使用W5500进行网络通讯，netPYB角色是客户端，pc端使用TCP/UDP调试工具
#           角色是服务器端。
# @外设模块：
# @接线引脚：netPYB占用SPI1，CS使用X5(PYB)，RST使用Y11
# @实验现象：PC端的服务端会收到hello world，按板子上的USR按键会收到bye world
# @实验注意：netPYB是使用了改造的固件，标准版的PYB是不能使用network SOCKET功能的需要加载相应的固件
# @硬件购买：netPYB购买某宝搜索netPYB或者upython或者源地工作室
import network
import pyb #板载驱动库
import socket #网络通信协议库
nic = network.WIZNET5K(pyb.SPI(1),pyb.Pin.board.X5,pyb.Pin.board.Y11)   #W5500初始化nic.ifconfig(('192.168.1.145','255.255.255.0','192.168.1.1','8.8.8.8')) #设置开发板的网络属性
print(nic.ifconfig()) #打印一下是否设置好
s=socket.socket() #创建socket对象
addr=('192.168.1.151',1234) #设置服务器的ip地址和端口号
s.connect(addr) #连接服务器
pyb.delay(500)
s.send("hello world!") #连接成功以后,向服务器发送hello world，如果服务器收到表示实验成功
pyb.Switch().callback(lambda:s.send("bye world!")) #按键中断发送一段话网络基本功能实验测试
测试一下在同一局域网内通讯，程序稍加改动就可以接入广域网，上云服务器，或者实现其他的物联应用，这里我们进行最简单的实验，电脑上使用TCP&UDP调试软件，创建一个服务器启动并等待客户端的接入

• 1、将这台运行这服务器程序的pc接入到路由器，将netPYB通过网线也接入这台路由器。确保pc、路由器（也就是网关）和netPYB都是在统一网段下。
• 2、将netPYB接入USB口供电并使用USB通讯，PC电脑上会生成一个优盘，编写程序在main.py文件中，使用程序脚本软件打开就行，在接入USB同时也会生成一个虚拟串口，如果电脑不识别，驱动程序也在生成的优盘中，请自行引导安装。
• 3、编写程序，使用的是Python语言，由于Python解释器已经内置到芯片中了，所以编程理论上不需要什么IDE,记事本就可以编写脚本程序，不过还是推荐使用专业的脚本编辑软件，推荐Sublime Text。编写完毕，点击保存就相当于下载烧写程序。
• 4、一般启动程序有两种方法，一种是硬启动，一种是软启动。硬启动是按复位键，或者重新上电。软启动是通过生成的虚拟串口打开串口调试软件，进行命令交互发送ctrl+D指令启动，强烈建议使用软启动，因为你不能保证你写的程序没有BUG，如果进行软启动，程序如果bug会在串口调试程序窗口交互中（REPL）提示哪一行，出现什么问题，对应修改就行
  

• 5、实现现象，在netPYB执行软启动后，tcp&udp软件创建的服务器端会收到hello world，按按键后会收到bye world。
  

基本功能测试示例

由于netPYB是从标准板PYB改造而来，自然PYB大部分程序是兼容的，在功能示意图中有硬件引脚对应表，使用哪一种标号都是可以的。下面是官网的基本功能应用，可以对比一下C语言代码，保守估计，代码量是C语言的十分之一吧！

import pyb
pyb.repl_uart(pyb.UART(1, 9600)) # duplicate REPL on UART(1)
pyb.wfi() # pause CPU, waiting for interrupt
pyb.freq() # get CPU and bus frequencies
pyb.freq(60000000) # set CPU freq to 60MHz
pyb.stop() # stop CPU, waiting for external interrupt

延时和定时
import time
time.sleep(1)           # sleep for 1 second
time.sleep_ms(500)      # sleep for 500 milliseconds
time.sleep_us(10)       # sleep for 10 microseconds
start = time.ticks_ms() # get value of millisecond counter
delta = time.ticks_diff(time.ticks_ms(), start) # compute time difference
板载LED控制
from pyb import LED
led = LED(1) # 1=red, 2=green, 3=yellow, 4=blue
led.toggle()
led.on()
led.off()# LEDs 3 and 4 support PWM intensity (0-255)
LED(4).intensity()    # get intensity
LED(4).intensity(128) # set intensity to half
板子用户按键
from pyb import Switch
sw = Switch()
sw.value() # returns True or False
sw.callback(lambda: pyb.LED(1).toggle())
引脚和通用输入输出引脚控制
from pyb import Pin
p_out = Pin('X1', Pin.OUT_PP)
p_out.high()
p_out.low()
p_in = Pin('X2', Pin.IN, Pin.PULL_UP)
p_in.value() # get value, 0 or 1
舵机控制
from pyb import Servo
s1 = Servo(1) # servo on position 1 (X1, VIN, GND)
s1.angle(45) # move to 45 degrees
s1.angle(-60, 1500) # move to -60 degrees in 1500ms
s1.speed(50) # for continuous rotation servos
外部中断
from pyb import Pin, ExtInt
callback = lambda e: print("intr")
ext = ExtInt(Pin('Y1'), ExtInt.IRQ_RISING, Pin.PULL_NONE, callback)
定时器
from pyb import Timer
tim = Timer(1, freq=1000)
tim.counter() # get counter valuetim.freq(0.5) # 0.5 Hz
tim.callback(lambda t: pyb.LED(1).toggle())
RTC (实时时钟)
from pyb import RTC
rtc = RTC()
rtc.datetime((2017, 8, 23, 1, 12, 48, 0, 0)) # set a specific date and time
rtc.datetime() # get date and time
PWM (脉宽调制输出)
from pyb import Pin, Timer
p = Pin('X1') # X1 has TIM2, CH1
tim = Timer(2, freq=1000)
ch = tim.channel(1, Timer.PWM, pin=p)
ch.pulse_width_percent(50)
ADC (模数转换)
from pyb import Pin, ADC
adc = ADC(Pin('X19'))
adc.read() # read value, 0-4095
UART (串口)
from pyb import UART
uart = UART(1, 9600)
uart.write('hello')
uart.read(5) # read up to 5 bytes
SPI 总线
from pyb import SPI
spi = SPI(1, SPI.MASTER, baudrate=200000, polarity=1, phase=0)
spi.send('hello')spi.recv(5) # receive 5 bytes on the bus
spi.send_recv('hello') # send and receive 5 bytes
I2C 总线
from pyb import I2C
i2c = I2C(1, I2C.MASTER, baudrate=100000)
i2c.scan() # returns list of slave addresses
i2c.send('hello', 0x42) # send 5 bytes to slave with address 0x42
i2c.recv(5, 0x42) # receive 5 bytes from slave
i2c.mem_read(2, 0x42, 0x10) # read 2 bytes from slave 0x42, slave memory 0x10
i2c.mem_write('xy', 0x42, 0x10) # write 2 bytes to slave 0x42, slave memory 0x10

CAN 总线

from pyb import CAN

can = CAN(1, CAN.LOOPBACK)

can.setfilter(0, CAN.LIST16, 0, (123, 124, 125, 126))

can.send('message!', 123)   # send a message with id 123

can.recv(0)                 # receive message on FIFO 0

板载加速度传感器
from pyb import Accel
accel = Accel()print(accel.x(), accel.y(), accel.z(), accel.tilt())

其实我想问一下最基本的串口中断处理怎么弄，比如我主任务运行一套循环动作，接收到串口中断协议数据，怎么把接收到的一串数据搬运到指定缓冲区？能够简单写一段实现上述功能的示例代码最好了。

奏奏奏 发表于 2019-6-25 09:38
其实我想问一下最基本的串口中断处理怎么弄，比如我主任务运行一套循环动作，接收到串口中断协议数据，怎么 ...

UART (串口)
from pyb import UART
uart = UART(1, 9600)
uart.write('hello')
uart.read(5) # read up to 5 bytes
uart.read（5）这段话意思是从缓冲区读取5个bytes  可能没有中断触发的及时但是 串口传进来数据被缓冲待用，应该有好的办法能处理暂时没有想到，还一个办法就是在Python嵌套C语言 应该可以办到

源地1号 发表于 2019-6-25 10:41
UART (串口)
from pyb import UART
uart = UART(1, 9600)

我之前试过，发的数据满5个字节才有用。
对于不定长的数据可能只能用1个字节的，而且关键在于没有用中断的话实效性就只能打个问号。

我这边现在试过但没有用 Python 的原因如下：
MCU要求FLASH比较大，FLASH小的放不进去；
Python我用的是放到TF卡中运行，别人能直接读到源代码；
中断回调处理我现在没找到高效的方案。

奏奏奏 发表于 2019-6-25 11:47
我之前试过，发的数据满5个字节才有用。
对于不定长的数据可能只能用1个字节的，而且关键在于没有用中断 ...

python 确实没有C语言的精细高效，据说在新改进的microPyhton会得到解决

很好的创意。给了我很大的启发

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