Micropython之开篇–基于F407VE Black F407VE的移植

开篇先写点什么,网上比较热的几个项目：Arduino,Micropython,树莓派,OpenMV，等等,每个项目都有其亮点,
网上也很多Micropython或基于树莓派python的教程,接触python有段时间了,一直想写点什么,就目前来看MDK及IAR更适应开发冷门模块(有很多比较经典的模块供参考),而Micropython参考模块相对较少,所以没有STM32之类开发经验及python语言基础做Micropython底层开发比较吃力,当然，优点很明显做顶层应用小学生都可以入门。

为什么搞Micropython？
1.顶层应用简单,不用很多专业知识就可以
2.Ai 嵌入式人脸识别,颜色识别,颜色追踪经典例程都是python,Micropython
3.Micropython操作方便,只用一根数据线就可以写程序,
4.调好的程序，可以在“编译”过程中添加属于自己的代码,用户可以调用,但无法查看到源码,对科技含量比较高的代码（比如算法等）提供保护。
5.通用性强,对各种模块应用有较强的兼容性（比如SPI,IIC,UART,Can等）
6.方便兼容IOT—ESP8266,ESP32都有Micropython版,会用一个平台,其它操作起来都比较简单

Micropython的缺点：
1.除了Rt thread，没有合适的RTOS与之兼容；
2.有些模块（功能）尚未添加（比如:FSMC Driver 以及DMA,DSP应用等 ），当然Github上会经常爆出国外大牛的模块驱动,多多收集,代码Demo多了自己做驱动才更得心应手。

好了,先描述下项目背景：
无意中在淘宝翻到一块不到30大洋的Micropython开发板–STM32F411CEU6如下图背面支持Flash,刚好把自己手里边剩余的一片25Q128 （16M）焊上,烧写上店家给的外部Flash支持Micropython固件,Type-C数据线插上电脑：赫然出现了一个16M U盘，各种调试ILI9341显示图片是真香。

当然,笔者喜欢收集各种开发板,除了PYB(STM32F405RG)手里单F407系列就有好几块:普中的（STM32F407ZG） 双核开发板,正点原子的（STM32F407ZG）探索者,还有就是今天的主角：Black F407VE，直接上图：

为什么叫选这个呢？1.ROM 512K ： 够用 Micropython一般需要ROM 大于290K左右的MCU上才可以跑起来（详见RT-Thread官网关于Micropython移植）2.方便移植 Micropython： 官方库里有F4Discovery例程,只需要修改比较少的参数 3.良心-便宜外设齐全： F407VE据ST官网报价大约在人民币15-20元（步包含关税）,带RTC电池，,25Q16 ，内存卡槽，40大洋还包邮,难怪老外都说便宜。
先上个电路原理图,方便待会儿说明micropython的配置：

板子25Q16 用的是SPI1：PB3–SCK PB4–MISO PB5–MOSI PB0–CS Mark一下
LED灯 PA6–LED1 PA7–LED2 这里吐槽下设计(好好的ADC 输入及PWM输出)少了2路 。
然后SD卡没有特别的特别地方：
代码配置如下：此配置可以选择Flash芯片（为了存更多东西,我把板载Flash换成25Q128 16M,当然不换也可以）作为启动还是像PYB一样从内存卡（最大支持32G）启动：

#define MICROPY_HW_BOARD_NAME       "Alisa"
#define MICROPY_HW_MCU_NAME         "STM32F407"
#define MICROPY_HW_FLASH_FS_LABEL   "Alisa"
// 1 = use internal flash (512 KByte)
// 0 = use onboard SPI flash (2 MByte) Winbond W25Q16/128
#define MICROPY_HW_ENABLE_INTERNAL_FLASH_STORAGE (0)

#define MICROPY_HW_HAS_SWITCH       (1)
#define MICROPY_HW_HAS_FLASH        (1)
#define MICROPY_HW_HAS_SDCARD       (1)
#define MICROPY_HW_ENABLE_RNG       (1)
#define MICROPY_HW_ENABLE_RTC       (1)
#define MICROPY_HW_ENABLE_DAC       (1)
#define MICROPY_HW_ENABLE_USB       (1)

// HSE is 8MHz
#define MICROPY_HW_CLK_PLLM (8)
#define MICROPY_HW_CLK_PLLN (336)
#define MICROPY_HW_CLK_PLLP (RCC_PLLP_DIV2)
#define MICROPY_HW_CLK_PLLQ (7)
#define MICROPY_HW_CLK_LAST_FREQ (1)

// The board has a 32kHz crystal for the RTC
#define MICROPY_HW_RTC_USE_LSE      (1)
#define MICROPY_HW_RTC_USE_US       (0)
#define MICROPY_HW_RTC_USE_CALOUT   (1)

// UART config
#define MICROPY_HW_UART1_TX     (pin_A9)
#define MICROPY_HW_UART1_RX     (pin_A10)
#define MICROPY_HW_UART2_TX     (pin_A2)
#define MICROPY_HW_UART2_RX     (pin_A3)
#define MICROPY_HW_UART2_RTS    (pin_A1)
#define MICROPY_HW_UART2_CTS    (pin_A0)
#define MICROPY_HW_UART3_TX     (pin_B10)
#define MICROPY_HW_UART3_RX     (pin_B11)
#if MICROPY_HW_HAS_SWITCH == 0
// NOTE: A0 also connects to the user switch. To use UART4 you should 
//       set MICROPY_HW_HAS_SWITCH to 0, and also remove SB20 (on the back
//       of the board near the USER switch).
#define MICROPY_HW_UART4_TX     (pin_A0)
#define MICROPY_HW_UART4_RX     (pin_A1)
#endif
// NOTE: PC7 is connected to MCLK on the Audio chip. This is an input signal
//       so I think as long as you're not using the audio chip then it should
//       be fine to use as a UART pin.
#define MICROPY_HW_UART6_TX     (pin_C6)
#define MICROPY_HW_UART6_RX     (pin_C7)

// I2C busses
#define MICROPY_HW_I2C1_SCL (pin_B6)
#define MICROPY_HW_I2C1_SDA (pin_B7)
#define MICROPY_HW_I2C2_SCL (pin_B10)
#define MICROPY_HW_I2C2_SDA (pin_B11)

// SPI busses
#define MICROPY_HW_SPI1_NSS  (pin_A4)  // PA4
#define MICROPY_HW_SPI1_SCK  (pin_A5)  // PA5,PB3
#define MICROPY_HW_SPI1_MISO (pin_A6)  // PA6,PB4
#define MICROPY_HW_SPI1_MOSI (pin_A7)  // PA7,PB5

#define MICROPY_HW_SPI2_NSS  (pin_B12) // PB12
#define MICROPY_HW_SPI2_SCK  (pin_B13) // PB13
#define MICROPY_HW_SPI2_MISO (pin_B14) // PB14
#define MICROPY_HW_SPI2_MOSI (pin_B15) // PB15

#define MICROPY_HW_SPI3_NSS  (pin_A15) // PA15
#define MICROPY_HW_SPI3_SCK  (pin_B3)  // PB3
#define MICROPY_HW_SPI3_MISO (pin_B4)  // PB4
#define MICROPY_HW_SPI3_MOSI (pin_B5)  // PB5

// CAN busses
#define MICROPY_HW_CAN1_TX (pin_B9) // PB9,PD1,PA12
#define MICROPY_HW_CAN1_RX (pin_B8) // PB8,PD0,PA11
#define MICROPY_HW_CAN2_TX (pin_B13)
#define MICROPY_HW_CAN2_RX (pin_B12)

// USRSW is pulled low. Pressing the button makes the input go high.
#define MICROPY_HW_USRSW_PIN        (pin_A0)
#define MICROPY_HW_USRSW_PULL       (GPIO_NOPULL)
#define MICROPY_HW_USRSW_EXTI_MODE  (GPIO_MODE_IT_RISING)
#define MICROPY_HW_USRSW_PRESSED    (1)

// LEDs
#define MICROPY_HW_LED1             (pin_A6) // red
#define MICROPY_HW_LED2             (pin_A7) // green
#define MICROPY_HW_LED_ON(pin)      (mp_hal_pin_low(pin))
#define MICROPY_HW_LED_OFF(pin)     (mp_hal_pin_high(pin))


// If using onboard SPI flash
#if !MICROPY_HW_ENABLE_INTERNAL_FLASH_STORAGE

// Winbond W25Q128 SPI Flash = 16 Mbit (2 MByte)
//如果你用的主板自带的25Q16,要这么设置：
//#define MICROPY_HW_SPIFLASH_SIZE_BITS (16 * 1024 * 1024)
#define MICROPY_HW_SPIFLASH_SIZE_BITS (128 * 1024 * 1024)
#define MICROPY_HW_SPIFLASH_CS      (pin_B0)
#define MICROPY_HW_SPIFLASH_SCK     (pin_B3)
#define MICROPY_HW_SPIFLASH_MISO    (pin_B4)
#define MICROPY_HW_SPIFLASH_MOSI    (pin_B5)

#define MICROPY_BOARD_EARLY_INIT    Black_F407VE_board_early_init
void Black_F407VE_board_early_init(void);

extern const struct _mp_spiflash_config_t spiflash_config;
extern struct _spi_bdev_t spi_bdev;
#define MICROPY_HW_BDEV_IOCTL(op, arg) ( \
    (op) == BDEV_IOCTL_NUM_BLOCKS ? (MICROPY_HW_SPIFLASH_SIZE_BITS / 8 / FLASH_BLOCK_SIZE) : \
    (op) == BDEV_IOCTL_INIT ? spi_bdev_ioctl(&spi_bdev, (op), (uint32_t)&spiflash_config) : \
    spi_bdev_ioctl(&spi_bdev, (op), (arg)) \
)
#define MICROPY_HW_BDEV_READBLOCKS(dest, bl, n) spi_bdev_readblocks(&spi_bdev, (dest), (bl), (n))
#define MICROPY_HW_BDEV_WRITEBLOCKS(src, bl, n) spi_bdev_writeblocks(&spi_bdev, (src), (bl), (n))

#endif

// SD card detect switch
#define MICROPY_HW_SDCARD_DETECT_PIN        (pin_E2)
#define MICROPY_HW_SDCARD_DETECT_PULL       (GPIO_NOPULL)
#define MICROPY_HW_SDCARD_DETECT_PRESENT    (GPIO_PIN_RESET)

// USB config
#define MICROPY_HW_USB_FS              (1)
#define MICROPY_HW_USB_VBUS_DETECT_PIN (pin_A9)
#define MICROPY_HW_USB_OTG_ID_PIN      (pin_A10)

文件（包含生成的.dfu，.hex）已上传CSDN平台：

https://download.csdn.net/download/leotian966/12439502

跳线帽短接E2与GND 可以更改为从内存卡启动需要用。

如果觉得帖子好,请给个关注,谢谢！

后续帖子会演示此主板的使用Demo,敬请关注。