pyMagic：用python控制的Geek入门神器

大学四年快要结束了，这几年也学习了一点新的姿势。最近一直在跟国外的micropython项目，这个项目是由剑桥大学的理论物理学家(theoretical physicist)Damien George发起的，一个用python语言来控制硬件的项目。

0×01 缘起

大家都知道，如果要对一个MCU进行控制的话，一般方法是需要写基于c或者asm语言的代码，再经过专业的编译器编译后，再通过工具下载到芯片中，才能够完成整个开发过程，当然还免不了有多次调试。

这个过程肯定有很多g点，触之则痛。记得，我刚开始学51单片机的时候，安装到下载进去第一个程序花费了几天的时间，才点亮了第一个LED灯。但这还不算什么，还要学习51核的各种中断机制，还有串口，总线等各种各样的姿势，花费了不少的时间。

虽然这也对深入了解底层有很大的好处，但是，当我们只是简单的想用来做一个小测试或者小diy的时候，这种大精力的学习往往得不偿失。大家一定记得这样一句话，人生苦短，快用python。如果能够将python的轻量级与microcontroller的小型化结合在一起，那想必是及好的。

大学四年，我也一直在做这方面的努力，尝试写了一些代码库，但是还是没有脱离编译语言的窠臼。后期看到了micropython在Kickstarter上进行筹款，正好满足我这方面的想法，所以就一直在跟。由于micropython官方出品的硬件-pyBoard在价格较高，而且micropython遵照MIT协议的。所以我就自己做了一块板子，从原理图到PCB，再到最后代码移植成品，最后终于完成了，并且在接下来的一段时间会逐渐的开源。

Mircopython主板+FPC转接板

0×02 了解

pyMagic为一块基于STM32F405RG微控制器运行Python语言解释器的硬件平台。与Arduino类似,但pyMagic更为强大。整体来说，pyMagic支持python3语法，具有完成的Python语法分析器，解释器，编译器，虚拟机和运行环境。完全可做到离线运行，并且能够模拟键盘和鼠标，完全可以替代teensy的工作，而且可以写python代码的那种哦。当然还有些更强大的功能，比如能够通过内置的socket进行tcp/ip数据的发送，等等，这些在后面的文章再进行介绍。

0×03 人生苦短快用python

比如说，我现在要点亮一个板子上面的一颗led灯珠，那么在pyMagic上面只要做这么几步:

第一步：插入U盘，不，插入pyMagic，然后电脑上面会弹出来一个名称为PYBFLASH的U盘，比就像这样:

空间有点小只有95KB，对你没有看错，不是95MB，只有95KB。这是因为现在使用的是STM32芯片内置的flash空间，所以就只有这么大了，但是这么小写入N个python脚本文件也是足够的了。而且，我会告诉你插入TF卡后，能够扩展到4个G的嘛。

第二步：打开U盘打开后里面有如下四个文件

其中boot.py为启动文件，指明一些启动的选项main.py文件是执行的主文件，当然也可以改成其他乱七八糟的名字pybcdc.inf是windows下的驱动信息文件README.txt就是readme了。

第三步：用记事本打开boot.py

# boot.py -- run on boot-up
# can run arbitrary Python, but best to keep it minimal

import machine
import pyb
#pyb.main('main.py') # main script to run after this one
#pyb.usb_mode('CDC+MSC') # act as a serial and a storage device
#pyb.usb_mode('CDC+HID') # act as a serial device and a mouse

去掉#pyb.main(‘main.py’) 前的注释符号，并进行保存，也就是告诉板子，启动的时候运行boot.py后要运行main.py。

第四步：用记事本打开main.py写入如下三行代码并保存:

from pyb import LED
led = LED(1) # red led
led.on()

第五步：按下复位按键bingo，灯亮了!

从拿到一块板子，到点亮一个led灯只需要五步，并且不需要安装任何的软件，进行任何的设置，或许这就是python的精髓，人生苦短快用python。

0×04 使用pyMagic的方式不只一种

在第二节里面提到了pyMagic内置python3的解释器，也就是能够随时解释，也就是说我们可以写一行代码就可以看到一行代码的效果咯。so cool~这种方法起始也很简单，就是将串口作为一个终端，用来进行数据的回显。是不是有种上世纪90年代geek的感觉。下面来演示下(ps：我直接在Ubuntu上面进行视频录制的演示了，操作方法和windows略有不同，不过原理类似)，其中:picocom 为linux下的串口工具：

0×05 预告

pyMagic的功能不只是这么多，还可以读取管脚电压，播放歌曲，和其他设备连网等，当我们在碰到些硬件问题时，能够迅速解决提高效率。在接下来的文章中还会给大家带来使用pyMagic读取硬件flash,离线破解RFID卡，等简单的操作。希望能够和热爱硬件的geek一起交流学习。最后附上pyMagic的硬件特点:

STM32F405RG MCU.
168 MHz Cortex-M4 CPU with 32-bit hardware floating point.
1 MiB flash storage, 192 KiB RAM.
USB口, 支持 串口，通用存储，HID协议。
SD卡插槽。
4 LEDs, 1复位按钮, 1通用按钮.
3.3V0.3A板载 LDO , 可从USB口或者外置电池供电。
实时时钟。
30个通用IO口，其中28个支持5V输入输出。
2个 SPI接口, 2个 CAN接口, 2个I2C接口, 5个USART接口.
14个 12-bit ADC引脚。
2个DAC 引脚。

以及pyBoard的原理图: