RTOS 之類(lèi)的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)使嵌入式系統(tǒng)的編程更簡(jiǎn)單

? 來(lái)源：Linux.cn ? 作者：Seth Kenlon ? 譯者：SilentDawn ?

（本文字?jǐn)?shù)：3405，閱讀時(shí)長(zhǎng)大約：5 分鐘）

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）無(wú)處不在，它意味著幾乎所有的產(chǎn)品，從冰箱到口袋手表，都可以連網(wǎng)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，每個(gè)產(chǎn)品都需要擁有一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)來(lái)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)棧，有些產(chǎn)品幾乎是小的不可思議。這就是嵌入式軟件出現(xiàn)的場(chǎng)景：現(xiàn)代科技打造的非常小的計(jì)算機(jī)，硬編碼到硬件芯片，不需要任何板外處理器、內(nèi)存或者存儲(chǔ)盤(pán)。

就傳統(tǒng)視角而言，這種場(chǎng)景意味著沒(méi)有操作系統(tǒng)可用，但是因?yàn)榉N種 原因 ，開(kāi)發(fā)者發(fā)現(xiàn)，類(lèi)似于 RTOS 之類(lèi)的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)能讓嵌入式系統(tǒng)的編程變得非常簡(jiǎn)單。

雖然 RT-Thread 嵌入式操作系統(tǒng)致力于鼓勵(lì)程序員新手進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，但并非所有的人都具備使用 C 語(yǔ)言硬編碼微芯片的能力。幸運(yùn)的是，MicroPython 通過(guò)讓開(kāi)發(fā)者創(chuàng)建運(yùn)行于嵌入式系統(tǒng)的 Python 代碼的方式，逐漸填補(bǔ)了這個(gè)鴻溝。為了讓整個(gè)過(guò)程更簡(jiǎn)單，RT-Thread 有一個(gè)可以用于 VSCode 和 VSCodium 的插件，為開(kāi)發(fā)者提供了物聯(lián)網(wǎng)方面的開(kāi)發(fā)環(huán)境。其部分特性包括：

• 方便的連接方式，可以很容易的通過(guò)串口、網(wǎng)絡(luò)或者 USB 連接到開(kāi)發(fā)板（如果你使用過(guò) Arduino，肯定會(huì)很熟悉這個(gè)流程）。
• 支持上傳文件或目錄到開(kāi)發(fā)板。
• 支持基于 MicroPython 的代碼，而且具有智能的代碼補(bǔ)完、語(yǔ)法檢查功能。
• 支持 MicroPython REPL 交互式環(huán)境。
• 豐富的示例代碼和演示程序。
• 完整的工程同步功能。
• 快速運(yùn)行內(nèi)存中的程序代碼。
• 運(yùn)行函數(shù)的代碼片段。
• 支持主流的 MicroPython 開(kāi)發(fā)板。
• 支持 Linux 和 Windows 操作系統(tǒng)，并經(jīng)過(guò)充分測(cè)試。

準(zhǔn)備

在開(kāi)始之前，如果你使用的是 Windows 操作系統(tǒng)，那么必須保證 VSCode 的默認(rèn)終端是 PowerShell 。運(yùn)行 VSCodium，從 “Terminal” 菜單項(xiàng)啟動(dòng)一個(gè)終端. 在顯示在 VSCodium 窗口底部的終端界面，從下拉菜單頂端選擇 “PowerShell”。 不論你是在 Windows 還是 Linux 系統(tǒng)下工作，必須保證安裝了 Python 3（在 Linux 上，它可能已經(jīng)安裝了，否則可以通過(guò)軟件庫(kù)安裝它）。

還要安裝的是微軟提供的通用 VSCode Python 插件。安裝方法是點(diǎn)擊 “File” 菜單，找到 “Preferences” 子菜單，從中打開(kāi) “Extensions” 面板。在擴(kuò)展中，搜索 “Python”，找到來(lái)自微軟的 Python 插件。

VSCodium Python plugin

當(dāng)然，在上述操作之前，你要先正確安裝 VSCodium 或 VSCode 。

安裝插件

安裝 MicroPython 開(kāi)發(fā)插件的方法與安裝 Python 插件一樣，點(diǎn)擊 “File” 菜單，找到 “Preferences” 子菜單，選擇 “Extensions”。

在擴(kuò)展中，搜索 “MicroPython”，安裝 RT-Thread 插件。

MicroPython plugin for RT-Thread

使用插件

你的開(kāi)發(fā)板必須能訪問(wèn)串口，這需要組策略的允許。你可能需要將自己的賬戶(hù)加入該組，通常在默認(rèn)情況下你的賬戶(hù)可能并不在該組。首先，確認(rèn)你的賬戶(hù)不在 “dialout” 組：

$ groupstux users

本例中，用戶(hù)“tux”只是“tux”組和“users”組的成員，所以需要將用戶(hù)“tux”添加到“dialout”組：

$ sudo usermod --append --groups dialout tux

退出登錄或重啟以載入你新的組權(quán)限。

創(chuàng)建 MicroPython 工程

MicroPython 開(kāi)發(fā)的第一步是創(chuàng)建 MicroPython 工程用來(lái)編寫(xiě)和運(yùn)行代碼。使用 MicroPython 插件創(chuàng)建工程的方法是，點(diǎn)擊左下方的 “Create MicroPython project” 按鈕。

Create MicroPython project

之后會(huì)有一些提示，讓你選擇創(chuàng)建空白工程還是包含例程的工程。

連接到開(kāi)發(fā)板

點(diǎn)擊 VSCodium 左下方的 “Connection” 按鈕，進(jìn)行 VSCodium 與開(kāi)發(fā)板的連接，在彈出的列表中，選擇要連接的物理設(shè)備。

查看例程

MicroPython 插件提供了許多例程和例庫(kù)，供學(xué)習(xí)和調(diào)用。獲取例程的過(guò)程是，激活 MicroPython 之后，VSCodium 左側(cè)按鈕條會(huì)出現(xiàn)“新建”快捷圖標(biāo)，點(diǎn)擊該圖標(biāo)就可以了。點(diǎn)擊“文檔”快捷圖標(biāo)，會(huì)顯示例程文件列表；點(diǎn)擊“文件夾”快捷圖標(biāo)，會(huì)顯示例庫(kù)列表。

MicroPython examples

直接在開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行 MicroPython 文件

在 VSCodium 中可以通過(guò)在開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行單個(gè)程序文件，很方便快捷的進(jìn)行程序調(diào)試。快捷鍵 Alt Q 會(huì)觸發(fā)一個(gè)特定的插件，該插件會(huì)將當(dāng)前的 Python 文件上傳到開(kāi)發(fā)板內(nèi)存中。你還可以在當(dāng)前 Python 文檔界面點(diǎn)擊右鍵，然后選擇 “Run the MicroPython file directly on the device” 實(shí)現(xiàn)同樣的功能。

Running code on your device

如果你需要以不上傳代碼的方式檢查一組代碼，可以使用“代碼片段”功能。要運(yùn)行 MicroPython REPL 環(huán)境中的代碼片段，在編輯器中選中要運(yùn)行的片段，右鍵菜單中點(diǎn)擊 “Execute the selected MicroPython code on the device” （也可以使用 Alt Q 快捷鍵）。

加載文件和目錄到開(kāi)發(fā)板

如果需要加載文件或目錄到開(kāi)發(fā)板，有現(xiàn)成的方法可用：選中工程中要加載到開(kāi)發(fā)板的文件或目錄，在選中的對(duì)象上右鍵，點(diǎn)擊右鍵菜單中的 “Download the file/folder to the device”。

注意，如果開(kāi)發(fā)板中已有與要加載的文件或目錄同名者，加載操作將導(dǎo)致開(kāi)發(fā)板原有的內(nèi)容被覆蓋。

在 REPL 環(huán)境中運(yùn)行 os.listdir() 命令，可以檢查文件和目錄是否成功加載。當(dāng)然，也可以通過(guò)相應(yīng)的命令刪除 REPL 中的文件或目錄。

刪除文件的命令如下：

os.remove('file_to_delete')

刪除目錄的命令如下：

os.rmdir('folder_to_delete')

工程的同步

點(diǎn)擊左下角“同步”按鈕可以啟動(dòng)工程同步，該操作將把本地工程中所有的文件和目錄同步到開(kāi)發(fā)板的文件系統(tǒng)。建議在完成程序調(diào)試之后進(jìn)行該操作，調(diào)試過(guò)程中不需要頻繁進(jìn)行同步操作。

工程的同步操作完成后，開(kāi)發(fā)板上的文件列表可以在 “Device Files List” 列看到。

放手嘗試

RT-Thread 以開(kāi)源的方式發(fā)布 MicroPython 插件，意在為新老開(kāi)發(fā)者提供幫助，它的很多特性，如代碼自動(dòng)補(bǔ)全等，與開(kāi)源插件之間互有影響和促進(jìn)。你如果想為嵌入式系統(tǒng)或物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)編寫(xiě)軟件，這就是最簡(jiǎn)單的方式，沒(méi)有之一。

via: opensource.com

作者： Seth Kenlon 選題： lujun9972 譯者： silentdawn-zz 校對(duì)： wxy

本文由 LCTT 原創(chuàng)編譯， Linux中國(guó) 榮譽(yù)推出

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