12 KiB
PikaScript
跨平台的超轻量级嵌入式Python引擎
【声明】： PikaScript未与任何第三方机构达成合作，本开源项目遵守MIT开源协议。
1.简介
PikaScript是一个完全重写的超轻量级python引擎，零依赖，零配置，可以在少于4KB的RAM下运行(如stm32g030c8和stm32f103c8)，极易部署和扩展，具有大量的中文文档和视频资料。
获取PikaScript:
使用Pika包管理器PikaPackage.exe
-
直接运行PikaPackage.exe, 自动下载并更新pikaScript主仓库(文件在当前磁盘的/tmp/pikaScript文件夹)
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将requestment.txt放在PikaPackage.exe同一文件夹下, 运行pikaPackage.exe, 自动在当前目录下安装内核、预编译器与模块。
-
已发布的模块列表：packages.toml
快速上手
可使用仿真工程快速上手，无需硬件，也可以使用官方支持的开发板Pika派—Zero，上手即玩。
开发板基于STM32G030C8T6小资源MCU，仅64kB Flash，8kB RAM即可运行完整解释器，和完整的外设驱动（GPIO、TIME、IIC、RGB、KEY、LCD、RGB）。板载CH340 USB转串口芯片，Type-C接口，支持串口下载python脚本，板载4颗RGB灯，可选配LCD屏幕。
开发手册
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视频教程
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交流论坛
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文件目录
src - 内核源码
bsp - 裸机芯片/板卡支持
port - 操作系统支持
document - 开发文档
examples - 示例脚本
package - 模块目录
pikaCompiler - 使用rust编写的预编译器
pikaPackageManager - 使用go编写的模块管理器
2.平台支持
| MCU/Board | bsp | gpio | uart | pwm | adc | i2c | spi | rgb | lcd | arm-2d |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PikaPi Zero | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
| stm32g030c8 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||||
| stm32g070cB | √ | √ | √ | √ | √ | |||||
| stm32f103c8 | √ | √ | √ | √ | √ | |||||
| ch32v103r8t6 | √ | √ | ||||||||
| QEMU | √ | √ | ||||||||
| cm32m101a | √ | |||||||||
| w801 | √ | |||||||||
| apm32f030r8 | √ | |||||||||
| apm32e103vb | √ | |||||||||
| bl-706 | √ |
3.特性
(1)运行环境
支持裸机运行，可运行于 RAM ≥ 4kB ，FLASH ≥ 32kB 的mcu中，如stm32g030, stm32f103c8t6，esp8266。
(2)开发环境
支持串口下载Python脚本。
支持Keil、IAR、rt-thread studio、segger embedded studio等IDE开发。
支持CMake、makeFile、Scons等构建工具
零依赖，零配置，开箱即用，极易集成进已有的C工程。
极易拓展自定义的C原生函数。
支持跨平台，可在linux环境开发内核。
(3)语法特性
使用python3标准语法的子集。
在编译时支持python类和方法定义，完整支持封装、继承、多态、模块功能 - 基于Pika预编译器。
在运行时支持python方法调用、变量定义、对象构造、对象释放、控制流(if\while) - 基于Pika运行时内核。
| 语法 | 编译时 | 运行时 |
|---|---|---|
| 类定义 | √ | |
| 类继承 | √ | |
| 方法定义 | √ | √ |
| 方法重载 | √ | √ |
| 方法调用 | √ | √ |
| 模块导入 | √ | √ |
| 参数定义 | √ | √ |
| 参数赋值 | √ | √ |
| 对象新建 | √ | √ |
| 对象销毁 | √ | √ |
| 对象嵌套 | √ | √ |
操作符
| + | - | * | / | == | > | < | >= | <= | % | ** | // | != | & | >> | << | and | or | not | += | -= | *= | /= |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
控制流
| if | while | for | else | elif | break | continue |
|---|---|---|---|---|---|---|
| √ | √ |
(4)源码规范
注重源码可读性，命名规范，标准统一，完全不使用宏，几乎不使用全局变量。
完整的googletest单元测试。
4.交流与技术支持：
微信交流群
群已经满啦，加我QQ拉你进群~ qq: 645275593
Tencent QQ： 645275593
Tencent QQ Group:
E-mail: 645275593@qq.com
5.贡献者
| 内容 | 贡献者 |
|---|---|
| 基于QEMU的ARM-2D仿真工程 | liuduanfei |
| 捐赠：GD32E103TB芯片2片 | 信息牛(微信名) |
| Rt-thread 支持包模板 | Meco Jianting Man |
| 捐赠：移远EC600S-CN 4G模块 | 移远模块 |
| 捐赠：博流BL706 开发板 | 博流智能 bouffalolab |
| 捐赠：中国移动CM32M101A 开发板 | 孟巍(微信名) |
| 捐赠：APM32F030R8 开发板 | 极海半导体 陈成 |
| 捐赠：APM32E103VB 开发板 | 极海半导体 陈成 |
| 捐赠：APEX-Link仿真器 | 极海半导体 陈成 |
| 源码格式化，增加git属性文件 | Meco Jianting Man |
| demo/simulation-keil | 千帆(微信名) |
| demo/stm32f103zet6/demo01-led-stm32f103zet6 | 甜航 |
| demo/stm32f103zet6/demo02-led-stm32f103zet6_tworoot | 甜航 |
| demo/stm32f407zgt/demo01-led-stm32f407vgt | 甜航 |
6.内核测试与开发
linux下测试pikascript内核(推荐ubuntu20.04)：
step1: 拉取项目
git clone https://github.com/pikastech/pikascript
cd pikascript/src
step2: 编译项目
sh init.sh # 第一次编译前运行，之后就不用运行了
sh make.sh # 编译项目
step3: 运行单元测试
sh test.sh
step4: 运行基准测试
sh test-banchmark.sh
step5: 运行demo
./build/src/boot/demo06-pikamain/pikascript_demo06-pikamain
7.Demo展示
Demo 01 万物起源点个灯
Demo 02 串口测试
Demo 03 读个ADC试试
Demo 04 PWM输出
Demo 05 RGB流水灯
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%。
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
RAM资源对比
Flash资源对比
参考价对比(以2021年9月11日立创商城10片售价为参考）
拓展能力如何呢？
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。
几个小方块~
几个旋转太阳~
