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commit
454034ac2a
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## 1.PikaScript-三分钟快速上手
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在本篇中，你将可以在手边没有硬件的情况下对pikascript进行上手测试。
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测试使用keil5的仿真工程，仿真目标板为stm32f103，下载仿真工程即可直接开始测试。
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### (1) 下载工程
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进入下载pikascript仓库
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(右键在新标签页中打开)
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[pikascript](../../../../pikascript)
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然后下载源码
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(github 页面)
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(gitee 页面)
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本篇的测试只需要解压demo/simulation-keil工程即可
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直接打开工程
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### (2) 运行仿真工程
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选择使用仿真器进行调试
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编译工程然后进入调试
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打开串口显示面板
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运行然后查看输出结果
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### (3) 改改脚本看看
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用任意编辑器打开main.py，推荐vscode， 没有vscode用记事本打开也可以
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以下就是main.py
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``` python
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# main.py
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from PikaObj import *
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import Device
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import PikaStdLib
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led = Device.LED()
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uart = Device.Uart()
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mem = PikaStdLib.MemChecker()
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print('hello wrold')
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uart.setName('com1')
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uart.send('My name is:')
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uart.printName()
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print('mem used max:')
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mem.max()
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print('mem used now:')
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mem.now()
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```
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这个脚本使用标准的python3语法，那么如何让这个脚本在单片机里运行呢？
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事实上，pikascript虽然使用python语法，但原理上更像是java，是半编译半解释型的，pikascript的类和方法是需要编译的，而方法调用和对象新建/销毁则是在运行时解释的。
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编译pikascript分为两步，第一步是使用pikascript预编译器将.py文件编译为pikascript-api中的.c和.h文件。
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第二步是使用c编译器编译所有的c工程，然后下载到单片机里即可。
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双击rust-msc-v0.5.0.exe运行pika预编译器，值得一提的是，这个预编译器是使用rust语言编写的。
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为了验证编译的效果，我们可以先把pikascript-api文件夹里的文件全部删除，然后再运行编译器，看看能不能自动生成pikascript-api里面的.c,.h文件。
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注意不要把pikascript-api文件夹给删掉了，只删除里面的文件即可。
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下面就是pikascript-api生成的.c,.h文件
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接下来我们来修改一下main.py看看效果
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``` python
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from PikaObj import *
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import Device
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import PikaStdLib
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led = Device.LED()
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uart = Device.Uart()
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mem = PikaStdLib.MemChecker()
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print('hello wrold')
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uart.setName('com1')
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uart.send('My name is:')
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uart.printName()
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print('mem used max:')
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mem.max()
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print('mem used now:')
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mem.now()
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# new code start
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print('add new code start')
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uart.setName('com2')
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uart.printName()
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print('add new code end')
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# new code end
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```
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我们在main.py下面新加了4行脚本，我们来编译运行看看效果。
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编译pikascript-api
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编译keil工程然后进入调试
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运行然后观察输出
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我们发现多了3行输出，说明编译运行顺利。
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好了，到这里pikaScript的三分钟快速上手就结束了。
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想要了解如何部署pikaScript到你的工程里面，请看这里：
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[2. 十分钟快速部署](./2.%E5%8D%81%E5%88%86%E9%92%9F%E5%BF%AB%E9%80%9F%E9%83%A8%E7%BD%B2.md)
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想要继续学习pikaScript的标准开发流程可以看这里：
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[3. PikaScript标准开发流程](./3.PikaScript标准开发流程.md)
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[https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html](https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html)
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## 2.十分钟快速部署
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在本篇文档中，将会介绍为已有的keil工程部署PikaScript的方法。
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PikaScript几乎没有全局变量和宏，仅依赖标准库，因此为已有的工程部署PikaScript是非常容易的。
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下面是部署PikaScript的具体步骤。
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### (1)下载PikaScript包管理器
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PikaScript包管理器可以帮助你拉取pikascript所需要的所有源码和工具，并且提供版本选择功能，方便你切换版本。
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并且PikaScript包管理器使用gitee源，能够在大陆顺畅地使用，不需要科学上网。
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进入PikaScript主仓库
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https://github.com/mimilib/pikascript
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下载PikaScript包管理器PikaPackage.exe
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然后打开你要部署的工程，在工程的根目录下新建pikascript文件夹，然后把PikaPackage.exe复制进去。
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你的工程仅需要包含一个支持printf的串口初始化，然后就可以愉快地使用pikascript了。
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通常的脚本解释器都依赖操作系统和文件系统，而pikascript不需要这些，如果你部署过其他的脚本引擎，就会很清楚PikaScrip具有真正的超轻量级特性。
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### (2)拉取源码，预编译模块
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接下来，在PikaPackage.exe的帮助下我们可以轻松地拉去指定版本的源码和模块。
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拉取源码和模块通过一个requestment.txt的文件，如果你熟悉python的pip包管理器，就会发现，pikascript的requestment.txt文件格式与pip是一致的。
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在项目的pikascript文件夹下新建一个requestment.txt文件，然后写入以下内容。
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```
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pikascript-core==v1.2.0
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PikaStdLib==v1.1.0
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```
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这表示使用v1.2.0版本的pikascript解释器内核和v1.1.0版本的标准库，解释器内核和标准库是必选项，而其他的模块可以有选择地添加，在初次部署时，应当只添加解释器和标准库以避免不必要的麻烦。
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你可以照抄stm32g030的[requestment.txt](/bsp/stm32g030c8/pikascript/requestment.txt)内核和标准库版本, 这是官方支持的开发板[Pika派—Zero](https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c.w4023-23991764790.10.16f97c58fsLjVk&id=654947372034)所使用的版本。而所有可选的版本可以在[packages.toml](/packages.toml)文件中查看。
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现在的pikascript文件夹就有了pikaPackage.exe和requestment.txt两个文件，双击运行pikaPackage.exe，在requestmemt.txt中指定的源码和模块就会被拉取下来。
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拉取后的文件如下图所示，pikascript-core是内核源码，pikascript-lib是模块库，pikascript-api是模块API，rust-msc-latest-win10.exe是pikascript专用的预编译器。
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如果你想使用其他的版本，在requestment.txt中修改版本号然后再次运行pikaPackage.exe即可，原先的版本会被覆盖。
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拉取完源码之后，接下来编写pikascript运行的python脚本，我们在pikascript文件夹新建一个main.py文件。
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然后写入:
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``` python
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import PikaStdLib
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print('hello PikaScript!')
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```
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其中```import PikaStdLib``` 表示导入标准库，标准库是必须要导入的，即使没有直接用到，而```print('hello PikaScript!')```用于测试pikascript是否正常启动。
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接下来运行rust-msc-latest-win10.exe，将main.py和导入的模块预编译为pikascript的api文件，预编译后的文件在pikascript-api文件夹内。
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我们打开pikascript-api文件夹，发现里面有一些.c和.h文件，就说明预编译是成功的，pikascript预编译器可以把python文件预编译为.c和.h文件。
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### (3)添加源码
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在Project中新建三个group，建议命名为pikascript-core,pikascript-api和pikascript-lib
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然后将pikascript文件夹内的三个子文件夹下的.c文件全部添加到keil工程里
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再然后为pikascript-core和pikascript-api文件夹添加include路径
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### (4)调整堆栈
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打开工程的启动文件, 在stm32中, 这是一个startup_stm32xxxx.s的文件，而在其他平台上，你要自己弄清楚如何调整堆栈。
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建议分配4K的栈空间和16K的堆空间，最少也需要分配1K的栈空间和4K的堆空间
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4K栈空间对应0x1000, 16K堆空间对应0x4000，如下图所示
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### (5)启动PikaScript
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在main.c的初始化代码中添加PikaScript的启动代码。
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1) 添加 #include "pikascript.h"
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2) 初始化pikaScript并得到pikascript主对象的指针pikaMain
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结束了？对，结束了，就这么简单，是不是很神奇。
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这是因为预编译器在背后做了很多辅助工作，包括自动生成```pikaScriptInit()```函数。
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### (6)编译源码
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编译源码时需要勾选C99标准，而编译优化等级可以任意选择，pikascript均支持。
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然后直接编译即可，一般来说是可以直接通过的，使用compiler version 5 或者 compiler version 6均可。
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### 结语
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部署文档到此就结束了。继续学习PikaScript的标准开发流程请看
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[3. PikaScipt标准开发流程](./3.PikaScript标准开发流程.md)
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[https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html](https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html)
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## 3.Pikascript标准开发流程
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本篇文档将会介绍基于PikaScript开发的标准流程，这个标准流程将会涵盖大部分情况下会用到的PikaScript相关技术。
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我们依然以keil的仿真工程为例，如果还没有获得仿真工程，请参考[1.三分钟快速上手](1.三分钟快速上手.md)
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## (1). 使用已有的PikaScript类包
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### a) PikaScript类包与包接口
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我们打开pikascript文件夹，发现文件夹根目录下除了main.py，还有Device.py，PikaObj.py和PikaStdLib.py，这三个.py文件分别对应三个PikaScript***类包***(class package)，简称***包***(package)，每个.py文件本身称为***包接口***(package interface)。一个类包中可以包含若干个相关性较强的类。
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每一个PikaScript***类包***由***包接口***和***包实现***(package implement)两部分组成。
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我们先打开Device.py查看一下内容，在后续的文档中我们会称Device.py为***Device包接口***。
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以下就是Device.py的全部内容。
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``` python
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# Device.py
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from PikaObj import *
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class LED(TinyObj):
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def on():
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pass
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def off():
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pass
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class Uart(TinyObj):
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def send(data:str):
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pass
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def setName(name:str):
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pass
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def printName():
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pass
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```
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可以看到，Device.py中使用pyhon标准语法定义了两个类，分别是`LED`类和`Uart`类，这两个类都继承自```TinyObj```。
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LED类中定义了两个方法，分别是`on()`方法和`off()`方法，而`Uart`类则定义了`send(data:str)`方法、`setName(name:str)`方法和`printName()`方法。
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可以看到，这些方法都有一个特点，与其说这是方法的***定义***，不如说是方法的***声明***，因为所有的方法实现都pass掉了，都没有写实现。而且方法的入口参数都是带有***类型声明***的。比如`data:str`就表示一个`data`参数，参数类型为`str`即字符串类型。
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这是因为这个包的包实现是由C语言编写的，也就是说，PikaScript的所有类包，都是使用python语法编写声明，而使用C语言编写实现。PikaScript的类包开发是一种***面向接口***编程的***混合编程***技术。
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然而在使用已有的类包时，是不需要了解包实现的，只需要了解包接口，即可使用这个类包。
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### b) 导入并调用包
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下面我们看一下如何使用这个类包。
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我们打开工程中的main.py，见名知意，这个文件是PikaScript的入口文件。
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main.py的内容如下
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``` python
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# main.py
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from PikaObj import *
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import Device
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import PikaStdLib
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led = Device.LED()
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uart = Device.Uart()
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mem = PikaStdLib.MemChecker()
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print('hello wrold')
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uart.setName('com1')
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uart.send('My name is:')
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uart.printName()
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print('mem used max:')
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mem.max()
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print('mem used now:')
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mem.now()
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```
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导入一个已经编写好的类包是非常简单的，比如导入Device包，只需要`import Device`即可，要注意的是所有的.py文件应当放在pikascript文件架的根目录下。
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然后使用Device中的LED类新建对象，只需要写一句`uart = Device.Uart()`即可，这表示新建一个`uart`对象，这个对象的类是Device包中的Uart类。
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调用方法则使用`uart.setName('com')`这种形式，这都是Python的标准语法，不需要过多介绍。
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在main.py中写好包的调用后，双击rust-msc-v0.5.0.exe即可预编译PikaScript工程，预编译的输出文件在pikascrip-api文件夹内。
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pika预编译器会为导入的包生成.h声明文件和-api.c构造器文件。文件名以包名开头，每个类对应一个.h文件和一个-api.c文件。
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而PikaMain-api.c和PikaMain.h则是对应了一个特殊的类，这个类是PikaScript的主类，由main.py编译而成。
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pikaScript.c和pikaScript.h则是根据main.py编译出的初始化函数，运行初始化函数时，会自动执行启动脚本。
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在现在的main.py中，启动脚本是写在最外层的方法调用，也就是:
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``` python
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print('hello wrold')
|
||||
uart.setName('com1')
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||||
uart.send('My name is:')
|
||||
uart.printName()
|
||||
print('mem used max:')
|
||||
mem.max()
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||||
print('mem used now:')
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||||
mem.now()
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```
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编译出的pikaScriptInit()初始化函数对应的是:
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``` c
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PikaObj * pikaScriptInit(){
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PikaObj * pikaMain = newRootObj("pikaMain", New_PikaMain);
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obj_run(pikaMain, "print('hello wrold')");
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obj_run(pikaMain, "uart.setName('com1')");
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||||
obj_run(pikaMain, "uart.send('My name is:')");
|
||||
obj_run(pikaMain, "uart.printName()");
|
||||
obj_run(pikaMain, "print('mem used max:')");
|
||||
obj_run(pikaMain, "mem.max()");
|
||||
obj_run(pikaMain, "print('mem used now:')");
|
||||
obj_run(pikaMain, "mem.now()");
|
||||
return pikaMain;
|
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}
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```
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## (2) 编写新的PikaScript类包
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### a)新建包接口
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编写一个新的类包，首先需要编写包接口文件，比如编写一个数学计算类包Math，第一步是编写Math.py，包名首字母应当大写。
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如果要从PikaScript基本类中创建新的类，则需要import PikaObj类包，导入PikaObj类包应使用`from PikaObj import *`的引入方式，实际上Pika预编译器是不会编译使用`from`语法导入的包的，这样写只是为了获得python编辑器的智能语法提示，PikaObj是内置于Pika运行时内核的。
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``` python
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# Math.py
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from PikaObj import *
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```
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我们可以打开PikaObj.py文件查看里面的类接口
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``` python
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# PikaObj.py
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class TinyObj:
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pass
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class BaseObj(TinyObj):
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||||
pass
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||||
def print(val: any):
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pass
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||||
def set(argPath: str, val: any):
|
||||
pass
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```
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可以看到里面有`TinyObj`和`BaseObj`两个类，这两个类是由PikaScript内核实现的基本类，TinyObj是没有任何功能的最基本的类，内存占用最少，`BaseObj`和`TinyObj`相似，但是`BaseObj`可以挂载子对象。
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`print(val: any)`表示输入参数为泛型的函数，`set(argPath:str, val:any)`也是泛型函数，这两个函数由内核实现，PikaScript类包目前还不支持自定义泛型函数。
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### b)编写类接口
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现在我们可以在Math.py里面新建类了，比如我们要新建一个`Adder`类来实现相关的加法运算，我们就可以在Math.py里面添加Adder类，为了节省内存，Adder类从TinyObj基类中继承。
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然后我们希望Adder可以为整形、浮点型数据提供加法运算，那么就可以添加byInt方法和byFloat方法。
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``` python
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# Math.py
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||||
class Adder(TinyObj):
|
||||
def byInt(a:int, b:int)->int:
|
||||
pass
|
||||
def byFloat(a:float, b:float)->float:
|
||||
pass
|
||||
```
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||||
上面的一段代码中我们定义了`Adder`类，并添加了两个方法的声明，`byInt(a:int,b:int)->int`表示方法名为byInt,输入参数为`a`和`b`，`a`和`b`的类型都是`int`型，而返回值也是`int`型，返回值由`->int`来确定，这都是python的标准语法，是带类型声明的写法。
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我们再向math.py里面添加一个Multiplier类，用来实现乘法，Multiplier的写法如下所示，Multiplier类同样从`TinyObj`基类中继承：
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||||
``` python
|
||||
# Math.py
|
||||
class Multiplier(TinyObj):
|
||||
def byInt(a:int, b:int)->int:
|
||||
pass
|
||||
def byFloat(a:float, b:float)->float:
|
||||
pass
|
||||
```
|
||||
到此类接口就编写完成了。我们在main.py中引入Math包，这样Pika预编译器就会去编译Math类包了。
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```
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# main.py
|
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import Math
|
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```
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双击运行pika预编译器。
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打开pikascript-api文件夹可以发现，我们新编写的类包接口已经可以被编译出来了。
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### c)编写类的实现
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我们把刚刚新编译出的两个-api.c文件添加到工程，然后编译一下试试。
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发现编译报错了，提示是有四个函数没有找到定义。
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这是正常的，因为我们之前并没有为Math包的类编写实现，下面我们就来编写这些类的实现。
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为了包管理的方便，我们把实现文件都放在pikascript-lib文件夹下，
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在pikascript-lib文件夹下，新建一个Math文件夹，用来放Math包的实现代码。
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然后在Math文件夹下新建.c文件，建议用"包名_类名.c"的命名方式为每一个类新建一个.c文件，提高代码的清晰性。
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然后我们在这两个.c文件里面编写类的方法实现。那么问题来了，我们如何知道应当编写哪些实现呢？
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这个很简单，我们打开Math_Multiplier.h和Math_Adder.h就可以发现，我们需要编写的实现函数已经被声明好了。
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``` c
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/* Math_Multiplier.h */
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/* ******************************** */
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/* Warning! Don't modify this file! */
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/* ******************************** */
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#ifndef __Math_Multiplier__H
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#define __Math_Multiplier__H
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include "PikaObj.h"
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PikaObj *New_Math_Multiplier(Args *args);
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float Math_Multiplier_byFloat(PikaObj *self, float a, float b);
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int Math_Multiplier_byInt(PikaObj *self, int a, int b);
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#endif
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```
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``` c
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/* Math_Adder.h */
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/* ******************************** */
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||||
/* Warning! Don't modify this file! */
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||||
/* ******************************** */
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||||
#ifndef __Math_Adder__H
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||||
#define __Math_Adder__H
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||||
#include <stdio.h>
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||||
#include <stdlib.h>
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||||
#include "PikaObj.h"
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||||
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||||
PikaObj *New_Math_Adder(Args *args);
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||||
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||||
float Math_Adder_byFloat(PikaObj *self, float a, float b);
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||||
int Math_Adder_byInt(PikaObj *self, int a, int b);
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||||
#endif
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```
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然后我们直接在Math_Adder.c和Math_Multipler.c里面去实现这四个函数就ok了。
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``` c
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/* Math_Adder.c */
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#include "pikaScript.h"
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float Math_Adder_byFloat(PikaObj *self, float a, float b)
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{
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return a + b;
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}
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||||
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||||
int Math_Adder_byInt(PikaObj *self, int a, int b)
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||||
{
|
||||
return a + b;
|
||||
}
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||||
```
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||||
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||||
``` c
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||||
/* Math_Multipler.c */
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||||
#include "pikaScript.h"
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||||
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||||
float Math_Multiplier_byFloat(PikaObj *self, float a, float b)
|
||||
{
|
||||
return a * b;
|
||||
}
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||||
|
||||
int Math_Multiplier_byInt(PikaObj *self, int a, int b)
|
||||
{
|
||||
return a * b;
|
||||
}
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```
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这时,再编译项目，就可以通过了。
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### d)测试一下效果
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我们用下面的main.py来测试一下我们新编写的类包
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``` python
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# main.py
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import Math
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adder = Math.Adder()
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muler = Math.Multiplier()
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res1 = adder.byInt(1, 2)
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print('1 + 2')
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print(res1)
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res2 = adder.byFloat(2.3, 4.2)
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print('2.3 + 4.2')
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print(res2)
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res3 = muler.byInt(2, 3)
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print('2 * 3')
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print(res3)
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res4 = muler.byFloat(2.3, 44.2)
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print('2.3 * 44.2')
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print(res4)
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```
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运行的效果如下：
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这说明我们编写的类包工作正常了。
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### e)发布类包
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出于开源的精神，发布你自己的类包是一件非常酷且激动人心的事情。
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发布类包只需要发布类接口和类实现文件即可。
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比如发布刚刚新编写的Math类包，就是发布Math.py文件和pikascript-lib/Math文件夹。
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这样一个类包就完成了，你可以把这个类包发布在github的独立仓库中，或者也可以使用pull request功能将你的类包添加进pikascript主仓库！
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到此为止，pikascript标准开发流程就结束了。
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||||
更多的进阶应用请关注[PikaScript内核Api手册](4.PikaScript内核Api手册.md)。
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[https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html](https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html)
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[https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html](https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html)
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@ -1,112 +1,3 @@
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我就想用单片机跑个Python，得用linux虚拟机+交叉编译工具链+命令行编译micropython固件，还得用DfuSe工具烧录固件，烧录完还不能用C的调试器来调试。
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我想拓展个自己的C模块，还要学着用一些完全看不懂的宏函数，还得手动注册，还得编写makeFile，编译完照样不能调试C。
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我穷，买不起STM32F4，想买个STM32F103C8T6的micropython开发板，淘宝一搜，好像没有。
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现在C8T6贵了，我还想用F0，用G0，能行吗？
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好像，给G0移植micropython，不是很容易。
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那？有没有另一种玩法？
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换句话说，我想用Keil开发，用Keil调试，我还想用最便宜的单片机。
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这，能玩Python吗？
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要不，试试PikaScript？
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啥是PikaScript？
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PikaScript可以为资源受限的mcu提供极易部署和拓展的Python脚本支持。
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PikaScript支持裸机运行，最低可运行于 RAM ≥ 4kB ，FLASH ≥ 32kB 的mcu中，推荐配置为 RAM ≥ 10kB， FLASH ≥ 64kB，像是stm32f103c8t6、stm32g070RBT6这些完全没有压力，甚至已经满足了推荐配置。
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而且支持Keil、IAR、rt-thread studio、segger embedded studio等IDE开发，零依赖，零配置，开箱即用，极易集成进已有的C工程。
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说了这么多，刘华强就有疑问了，你说这脚本，保熟吗？
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我这开~~水果~~脚本摊儿的，能买你生脚本蛋子？
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这就挑点儿Demo给哥儿几个瞧瞧。
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这可都是STM32G070RBT6的Demo。
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## Demo 01 万物起源点个灯
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看看这脚本，可都是如假包换的Python3标准语法。
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这灯不就闪起来了吗。
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## Demo 02 串口测试
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开个串口，读俩字符试试
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非常顺滑
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## Demo 03 读个ADC试试
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同样几行脚本搞定。
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这是输出的结果。
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这几个Demo占用的RAM最大值只有3.56K，把1K的堆栈也算上就是4.56K，Flash最大占用是30.4K，以STM32F103C8T6的20K RAM和64K Flash为标准，RAM才用掉不到25%，Flash才用掉不到50%，简直是资源多到不知道咋霍霍。
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同样跑Python，我们可以简单对比一下micropython的常用芯片STM32F405RG和这次跑PikaScript的芯片STM32G070CB
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## RAM资源对比
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## Flash资源对比
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## 参考价对比(以2021年9月11日立创商城10片售价为参考）
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## 拓展能力如何呢？
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除了设备驱动之外，为mcu开发自定义的python脚本绑定在pikascript的开发框架下非常轻松，下面两个Demo就是自定义的C模块拓展，这个Demo基于ARM-2D图像驱动库开发了一些python脚本接口。
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## 几个小方块~
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## 几个旋转太阳~
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## 那，PikaScript是开源的吗？
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当然，这个就是PikaScript的github主页：
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https://github.com/pikasTech/pikascript
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## 开发难不难？
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PikaScript为开发者准备了丰富的Demo和由浅入深的开发指南，指南还会持续完善和维护。
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## 可以商用吗？
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当然！PikaScript采用MIT协议，允许修改和商用，但是要注意保留原作者的署名。
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## 结语
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本篇主要内容到此结束，想要继续了解PikaScript，可以看看往期文章~
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都看到这了，还不去github主页逛逛嘛？
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加入微信交流群获得更多技术支持，以及和群里的大佬吹水~
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[https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html](https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html)
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# 0.前言
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好消息！ pikascript的Arm2D模块以及仿真工程初步整理好了！pikaScript，ARM-2D，rt-thread齐活儿，解锁python玩Arm2D的新姿势！还不需要硬件，可以直接仿真，可以说是非常方便了。
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下面就是仿真的效果，使用python编程调用Arm2d~
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在自己的电脑上部署运行这个仿真工程也非常简单，按照下面的几步操作就可以了~
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# 1.获得仿真工程
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首先进入PikaScript的代码仓库
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https://github.com/pikastech/pikascript (需要科学上网)
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然后点一个Star
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如果进不去的话，就进下面这个
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https://gitee.com/Lyon1998/pikascript (国内也能上)
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然后也点一个Star
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好，等你点完Star，我们开始下一步操作。
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我们从代码仓库的主页往下翻，看到Get PikaScript，然后点PikaPackage.exe下载pikascript的包管理器。
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Gitee上的也是一样的，任选一个即可。
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下面把PikaPackage.exe放到你想要下载PikaScript的磁盘，为了节省你的C盘，你可以把PikaPackage.exe放在D盘，可以是D盘的任意位置。
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双击PikaPackage.exe，包管理器就会自动帮你把最新的PikaScript下载到D:/tmp/pikascript文件夹中。(如果放在C盘就会下载到C:/tmp/pikascript)
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下载使用的是国内资源，不需要科学上网，速度应该很不错。
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下载完之后，就可以删掉这个pikaPackage.exe了。
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顺利的话，你就可以在/tmp/pikascript文件夹下找到下载好的pikascript代码仓库了。
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我们进入bsp文件夹，拷贝一份simulation-rtt-qemu-arm2d出来。
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到此为止，工程就准备ok了。
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# 2.安装开发环境
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有了工程之后，还需要安装开发环境，需要安装的只有两个东西，一个是rt-thread studio，用来做IDE，rt-thread studio里面集成了qemu，用来仿真mcu和gui非常方便。另一个是最新的arm gcc工具链。
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## rt-thread studio 安装包链接
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https://download-sh-cmcc.rt-thread.org:9151/www/studio/download/RT-Thread%20Studio-v2.1.2-setup-x86_64_20210831-1200.exe
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## arm gcc 安装包链接
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https://developer.arm.com/-/media/Files/downloads/gnu-rm/10.3-2021.10/gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-win32.exe
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rt-thread studio装在你喜欢的地方就可以，arm gcc要装在默认的c盘。
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装好之后，就可以开始用python玩arm-2d了。
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# 3.拉取模块并预编译
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我们进入simulation-rtt-qemu-arm2d/packages/pikascrpt目录，这个目录就是pikascrit的文件了。
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为了版本管理的方便，pikascript使用requestment.txt管理内核和模块的版本，所以这个文件夹里没有pikascript的源码，只有一个requestment.txt文件，如果熟悉pip，就会发现这个文件和pip所使用的版本描述文件是一模一样的。
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我们双击运行这个文件夹下的pikaPackage.exe，pikascript的内核和模块就拉取下来了。
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拉下来之后是这样的。
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最后我们再运行rust-msc-latest-win10.exe进行预编译，就OK了。
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# 4.运行
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我们打开RT-Thread Studio，点击导入
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然后选择simulation-rtt-qemu-arm2d文件夹
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选择工程，然后点锤子编译，再点虫子进入仿真
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这时会弹出一个QEMU的框，然后点击运行。
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运行成功的话，就可以看到白色背景上有一个蓝色的小方块了。到此为止部署就成功了。
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# 5.修改python代码试试
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python的源码就在simulation-rtt-qemu-arm2d/packages/pikascript/main.py里面，可以打开看看~
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下面就是main.py的内容，新建了一个box对象，然后设置了颜色和位置，你可以试着修改颜色为'red'或者改一下坐标看看，也可以新建另一个screen.elems.b2试试。
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每次修改完后要记得预编译，才能把python转为工程里的.c文件
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然后再编译，进入仿真，就可以看到效果了。这次我把方块改成了红色。
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# 6.结语
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这是Arm-2D的仓库~ 还没star的同学记得补个star~
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https://github.com/ARM-software/EndpointAI
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感谢liuduanfei大佬提供的rtt-Arm2d-qemu仿真工程~ 下面是liuduanfei大佬的github主页
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https://github.com/liuduanfei
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[https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html](https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html)
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# Pika派开发板游玩指南！到手的开发板玩起来！
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今天我们不聊驱动开发还有架构原理这些令人头大的硬核内容，我们就单纯的用Pika派开发板玩玩Python编程！
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在单片机上点亮一个“人生苦短，我用Python”的成就！
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观看此篇文章的读者想必大部分手里已经有一块Pika派，如果没有的话，也可以去淘宝店铺搜索“皮卡派”，就可以找到了~
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开发板长下面这个样子，板载一个STM32芯片，型号是STM32G030，上面有4个炫彩RGB和一个串口转USB芯片，采用Type-C接口。
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这个开发板由PikaScript项目官方支持，持续滚动更新，PikaScript的最新内核，最新功能，都可以在这个开发板上抢先体验到。
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这个开发板也由项目官方适配了大量外设驱动、包括GPIO、TIME、ADC、IIC、LCD、KEY、PWM等模块的驱动都已经开发好，可以直接用python进行编程。
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## 如何给单片机下载Python程序
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下载方法非常简单，只需要连接上Type-C数据线就可以了。
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然后我们点examples文件夹，
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我们用一根USB数据线，连接电脑和Pika派开发板，就可以下载程序了。
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下载程序的时候，需要使用一个串口助手工具，我们可以使用正点原子开发的XCOM助手，在正点原子的论坛可以下载到。
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选择好COM口，然后波特率选为115200，再点打开串口，这时候，就和Pika派连接上了。
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这时候，直接发送一个Pthon脚本文件，就可以给Pika派下载Python程序了。
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为了验证下载能不能成功，我们使用PikaScript源码仓库里面的示例Python脚本。
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我们进入PikaScript的代码仓库
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https://gitee.com/Lyon1998/pikascript
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惯例点一个Star~
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然后我们点击examples文件夹，里面放的就是可以运行的Python例程了~
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我们打开GPIO文件夹，来点亮一下流水灯看看~
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GPIO文件夹里面的main.py就是GPIO的示例代码了
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我们可以点开main.py看看~
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先不解释里面的内容，我们直接下载这个脚本看看。
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我们也在桌面新建一个main.py文件，然后把这段代码复制进去。
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我们选择这个main.py文件
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然后点击"发送文件", 就可以把脚本下载进去了！
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我们可以看到[ OK ]: Programing ok!的提示，这就是说明下载成功了！
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这时开发板上面的LED就会闪动起来！
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恭喜你达成单片机玩Python的成就！
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## GPIO的脚本里写了什么?
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下面我们来逐行解析一下GPIO的这个例程。
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首先是第一行和第二行，这表示导入了两个模块，一个是```PikaStdLib```模块，一个是```STM32G0```模块。
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PikaStdLib是PikaScript的标准库，里面有一些系统的功能，比如可以检查内存的占用。
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第四行里面，我们就新建了一个mem对象，这个对象的类是PikaStdLib.MemChecker()。
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这个类有max()方法和now()方法，使用这两个方法，就可以打印出当前PikaScript所使用的内存大小。
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我们可以看看串口的打印输出，可以看到最大的内存占用是1.51kB，而当前的内存占用是0.61kB，是不是很小！
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time对象是通过STM32G0的Time()类新建的，可以提供基本的延时功能。
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通过time.sleep_ms()方法，就可以按毫秒进行延时了，比如下面代码的作用就是延时500ms。
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io1就是我们今天的主角了，这是一个GPIO对象，是用STM32G0.GPIO()类新建的。
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在新建了io1对象之后，我们要给这个io进行初始化，init()用于对象初始化，在最前面使用，然后setPin('PA8')表示使用PA8口，setMode('out')表示使用输出模式，而enable()表示启动io1的硬件，low()将io1的电平拉低。
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PA8上连接了Pika派上面的一个led灯，只要控制PA8的电平，就可以控制灯的亮灭了。
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而在程序的主循环里面，对io1进行高低电平的切换，就可以使LED闪动了~
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## 其他的Python例程解读
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我们再解读一下examples里面的其他例程，比如这个ADC例程，就是读取PA1管脚上面的模拟电压值，然后打印出来~
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下面是串口的例程，功能是读取收到的两个字节，然后打印出来
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再下面这个是PWM的例程，可以指定管脚输出PWM波，可以设置频率和占空比
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再下面这个就是RGB的例程了~
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这个例程可以驱动板载的4个RGB流水灯~
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还有一个LCD的例程，可以在LCD上面显示一个小方块，而你可以使用板载的四个按键控制小方块运动~
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当你熟悉了LCD驱动之后，可以试试自己开发小游戏哦~
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## 固件升级
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Pika派的固件是滚动更新的，会不断推出新的固件版本，不断提供新的功能，而有一些新的功能只有升级固件才能玩到，所以学会升级固件也是很重要的~
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升级固件也是使用串口就可以了，在升级时，我们需要用bsp编译出一个固件的.bin文件，如果你是一个动手能力很强的DIY爱好者，可以自己编译固件，编译的方法在视频里面~
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https://www.bilibili.com/video/BV1c44y1v7Jd
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如果你想用现成的固件也可以直接下载编译好的~
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点击下载就可以获得最新的固件了~
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下面需要让pika派进入升级模式，我们按住开发板上面的SW0键，同时按下RST键，就可以进入升级模式了。
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在升级模式下，我们可以看到串口的提示信息
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然后我们用串口助手选择刚才下载的stm32g030c8.bin文件，通过串口发送。
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识别到固件后会显示Reciving....
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发送完毕后再按一下RST键重启，就完成升级了！
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[https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html](https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html)
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@ -1,285 +1,3 @@
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前言：
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这是一个RTT设计大赛的参赛项目，实现了在CH32V103 RISC-V平台，基于rt-thread完成了PikaScript Python引擎的部署。
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项目网页：
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http://www.elecfans.com/project/938
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（网页中还包含了视频展示）
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下面是项目介绍的正文：
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项目简介
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PikaScript是一个完全重写的超轻量级python引擎，具有完整的解释器，字节码和虚拟机架构，可以在少于4KB的RAM下运行，用于小资源嵌入式系统。相比同类产品，如MicroPython，LuaOS等，资源占用减少85%以上。入选2021年度 Gitee最有价值开源项目，加入RT-Thread嵌入式实时操作系统编程语言类软件包。在CH32V103 RISC-V开发板上完成了PikaScript的部署，并为CH32V103提交了PikaSciprt标准BSP和驱动模块包，并完成了交互式运行的驱动。
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RT-Thread使用情况概述：
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整个方案涉及的技术栈有：RT-Thread线程和定时器， 编译原理、字节码设计、虚拟机设计、PikaScript部署技术和驱动模块开发技术等等。通过这个作品，扩充了PikaScript的BSP支持列表，验证了PikaScript和rt-thread的兼容性，验证了PikaScript在小容量(64Kb)RISC-V架构的部署能力和兼容性。
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内核部分：使用了线程、定时器 。
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软件包：
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PikaScript软件包
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硬件使用了RTT大赛提供的CH32V103开发板，使用了板上的LED资源用于指示脚本运行状态，为GPIO硬件开发了Python脚本模块，用于测试脚本驱动拓展功能。
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软件说明
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0.摘要
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PikaScript是一个完全重写的超轻量级python引擎，具有完整的解释器，字节码和虚拟机架构，可以在少于4KB的RAM下运行，用于小资源嵌入式系统。相比同类产品，如MicroPython，LuaOS等，资源占用减少85%以上。
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入选2021年度 Gitee最有价值开源项目，加入RT-Thread嵌入式实时操作系统编程语言类软件包。
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本项目在CH32V103 RISC-V开发板上完成了PikaScript的部署，为CH32V103提交了PikaSciprt标准BSP和驱动模块包，并完成了交互式运行的驱动。
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1.方案选型——CH32V103运行Python脚本，并不好办
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首先我们需要选择一个能够在CH32上运行的嵌入式Python解释器。
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能够在flash为64Kb的RISC-V MCU上部署Python解释器，需要有极小的编译体积，还不能依赖于ARM架构的独享技术。
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首先排除通用Python解释器CPython，不说CPython需要依赖linux，单是体积就可以排除。
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其次在嵌入式领域大火的MicroPython技术是有可能选用的备选项，但是MicroPython在ARM平台需要最少128Kb的体积，而RISC-V平台的GCC编译器优化成熟度不如ARM平台，所以编译体积只会更大不会更小，所以MicroPython不能在本次的CH32V103平台部署。
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好了，不卖关子了，能够在CH32V103平台部署的Python解释器，只有我目前在开发的PikaScript超轻量级Python解释器，（如果还有其他方案，请批评指正，我麻溜修改）。虽然相对于MicroPython，PikaScript没有那么完整的标准库支持，但基本的运行时对象、控制流、交互式运行都是可以实现的，且PikaScript的跨平台能力非常好，在极限的依赖管理策略下，PikaScript只依赖LibC，在任何平台都几乎没有依赖缺失问题，或许还能够运行在FPGA软核中（理论上可行，未验证）。
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另外感谢Gitee提供的开源平台，PikaScript刚刚被Gitee评委大佬们选入GVP——最有价值开源项目，所以如果你现在打开Gitee首页，大概率可以看到PikaScript的金色牌牌。
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PikaScript还入选了rt-thread软件包，rt-thread真的是非常有活力的开源社区
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PikaScript严苛的依赖管理策略，使得部署非常轻松，这是跨平台，易部署的特点。但是单纯的易部署并没有什么用，如果难以拓展功能，就只是一个花瓶而已。我们知道在MCU开发领域，一直是C语言的天下，C语言的生态占据MCU开发的80%以上，大部分MCU都有厂家提供的C语言开发套件，因此MCU平台的Python解释器，最重要的拓展手段，就是绑定C语言的原生库，将C语言库绑定为Python模块，这通常被称为Python的C模块。
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为MicroPython绑定C语言模块与通用的CPython类似，需要将C库编译为静态库，再进行链接，链接时需要手动注册许多全局表，且制作C模块的过程中需要使用大量linux平台独有的工具，这对于以Windows平台开发为主的MCU工程师来说，门槛很高。
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而PikaScript可以在MCU工程师熟悉的Windos平台完成C模块的开发，通过自研的模块预编译器，能够自动完成模块的注册工作，C模块的开发者需要提供的仅仅是一个用Python写成的模块的调用API而已，预编译器会自动将这个Python文件预编译为C文件，完成模块的链接和注册。而只要使用正确的命名，原生的C的函数就能够被自动注册进模块中，供解释器调用，也不需要编译静态库。
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让PikaScript在CH32V103跑起来，意思也就是开发一个能在CH32V103运行的PikaScript固件。
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我们先看一下一个PikaScript固件有哪些部分。
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在图中标注黄色的部分是我们需要制作的，而绿色部分是跨平台的，我们只需要拉取源码进行编译即可，不需要修改。
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从下往上看，首先是需要一份PikaScript的BSP，BSP也就是板级支持包，这通常只要将厂商提供的MCU的标准库稍加整理即可获得。然后是PikaScript的启动器，这包含了固件入口main.c，以及基本的设备初始化代码，包括对printf的支持。
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有了BSP和启动器，就已经可以运行PikaScript的固件了，只不过还只能使用PikaScript提供的标准库功能和Python的基本语法，还不能使用MCU上搭载的外设资源。
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为了使用CH32V103的外设资源，我们还需要开发CH32V103的驱动模块，在这个项目中，我们开发了GPIO的驱动模块和基于rt-thread tick定时器的延时模块。
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最上层的就是我们要运行的Python脚本了，模块预编译器也可以处理Python脚本，根据脚本中导入的模块来自动裁剪固件，在脚本中没有import的固件会被自动裁剪掉，我们可以在main.py中选择要加入固件的模块，以及编写系统初始化后最先运行的Python脚本，将其烧录进固件中。
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2.制作BSP和启动器——先跑起来再说
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BSP通常是用芯片的原厂提供的例程制作的，在这个项目中，我们就使用CH32V103的官方例程中的uart_printf和MounRiver River Studio生成的rt-thread模板来制作。完成了对rt-thread模板的一些剪裁之后，再加入printf的初始化函数，对项目稍作整理，BSP部分就完成了。
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PikaScript的启动器的制作也比较简单，在main.c中添加#include “pikaScript.h”并调用pikaScriptInit()函数即可启动PikaScript。pikaScript.h和pikaScriptInit()都是由预编译器自动生成的，在制作启动器之前，需要拉取PikaScript的源码。
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PikaScript官方(其实就是我自己)提供了一个包管理工具，只需要编写requestment.txt，就可以从gitee中自动拉取相应版本的源码和模块。在拉取内核源码时，预编译器也会自动被拉取下来，我们在main.py中写入import PikaStdLib，然后用我们使用拉取下来的预编译器进行预编译，就能得到pikaScriptInit()函数了。
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包管理工具不仅可以拉取内核，还可以拉取模块，也就是说我们自己制作的CH32V103的驱动模块，也可以挂到PikaScript模块库中，进行自动拉取。
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BSP和启动器的制作我录制了一个视频教程，想要了解细节或者想自己制作BSP的大佬可以看视频了解。
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https://www.bilibili.com/video/BV1Cq4y1G7Tj
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3.制作CH32V103的驱动模块
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接下来我们制作CH32V103的驱动模块，使得CH32V103上面的外设资源能够被Python脚本调用到。
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在这个项目中，我们制作了一个PikaScript的标准设备驱动，什么是标准设备驱动呢？我们先从其他的脚本技术说起，比如MicroPython，并没有统一的外设调用API，这使得用户在使用不同的平台时，都需要重新学习API，比如下面这个是MicroPython在STM32F4平台驱动GPIO的代码。
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这个是ESP8266的
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可以明显看到在选择pin的管脚时，一个用的是字符串，而另一个用的是整型数，驱动的API标准很混乱。
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有没有什么办法，能够统一外设的API，使得用户只需要熟悉一套API，就能够在任意平台通用呢？
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方法是有的，就是PikaStdDevice标准设备驱动模块！
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PikaStdDevice是一个抽象的设备驱动模块，定义了所有的用户API，而各个平台的驱动模块只要从PikaStdDevice继承，就能够获得一模一样的用户API，而PikaStdDevice内部会间接调用平台驱动，通过多态特性重写底层的平台驱动，就可以在不同的平台工作了！
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以GPIO模块为例，以下是PikaStdDevice定义的用户API
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以下是PikaStdDevice需要重写的平台驱动
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而我们要制作的CH32V103的GPIO模块，就从标准驱动模块中继承。
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通过这个方法，我们就可以让STM32的驱动模块、CH32的驱动模块、ESP32的驱动模块有着一模一样的用户API！用户只要熟悉了一套API，就可以轻松使用支持了PikaScript标准驱动模块的所有平台！这才是真正的跨平台！
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下面是部分被注册在驱动模块里面C原生驱动函数
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驱动模块的开发，我也制作了两个视频，供想要了解细节的大佬们参考。
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https://www.bilibili.com/video/BV1aP4y1L7pi
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https://www.bilibili.com/video/BV1Jr4y117Z8
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4.支持交互式运行
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PikaScript不依赖文件系统，只要传入字符串就可以运行，所以只要制作支持字符串读取的串口驱动，就可以支持交互式运行了！
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下面是本项目中支持交互式运行的驱动代码。
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5.main.py初始化脚本
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最后我们编写一段用Python写成的初始化脚本，在固件启动后运行，初始化GPIO，并且获得一个系统对象，用于提供延时功能。在初始化结束后，led闪烁10次，并打印hello pikascript！
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编写好初始化脚本后，用预编译器就可以集成在固件中了。
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下面是预编译器生成的初始化函数
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项目地址：
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PikaScript-CH32V103参赛项目仓库：
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https://gitee.com/lyon1998/ch32v103-pika
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PikaScript总仓库：
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https://gitee.com/lyon1998/pikascript
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https://github.com/pikastech/pikascript
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PikaScript交流群：
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[https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html](https://pikadoc.readthedocs.io/zh/latest/index.html)
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