就是想试试看MSYS2 能兼容到什么地步。自己做了个RP2040 板子,用了4MB 的Flash,默认的Micropython 固件是2MB 的,所以只能自己编译固件。
编译环境
MSYS2 的安装方法、基本配置什么的我就不管了,到处都有文章介绍这个。只提一点,现在有了Windows Terminal 以后就用不着整什么别的终端模拟器了,只需要打开powershell,运行:
msys2 -ucrt64 -shell fish
就可以直接启用MSYS2 的UCRT64 环境,并且将启动shell 设置为fish,当然需要先pacman 把fish 装上。我是用scoop 安装的MSYS2,不确定其他方式安装之后,启动方式有没有区别。
编译之前,需要pacman -S
安装git
、make
、cmake
、toolchain
(包括了gcc
)、arm-none-eabi-gcc
、python
、python-pip-tools
。注意安装的时候选择对应ucrt64 环境的版本。既然micropython 的指南里推荐了用virtualenv
,那就用一下,拿pip
安装:
pip install virtualenv
然后随便创建个虚拟环境:
virtualenv upy
fish shell 下激活虚拟环境:
source ./upy/bin/activate.fish
其他shell 同理。然后找一个地方把micropython 下载下来:
git clone --recurse-submodules https://github.com/micropython/micropython.git
这样是直接把所有用到用不到的库代码也都下载了,还有库的库,所以整体下载了不少东西,大概5 个G。
编译windows 版MicroPython
可以先这么试一下,编译一份Windows 下直接能运行的MicroPython 解释器。先进入Windows 版本的文件夹
cd micropython/ports/windows
里面有一份README 可以看一下,然后就
make submodules
make
编译完成后,在build-standard 文件下会有一个micropython.exe,运行效果和python 解释器差不多。
顺便也能看到解释器的源代码版本和编译时间,看起来源码直接编译的话就是preview 版本。
开发板配置文件
要修改Flash 容量,只能先自定义一个开发板配置文件。先进入到rp2040 版本的文件夹:
cd micropython/ports/rp2
所有支持的开发板文件都放在boards 文件夹下,所以就复制粘贴一个别人开发板的文件,比如SPARKFUN_PROMICRO。我自定义的板子取名叫BITTER_BASIC_RP2040,文件夹名称最好保持这种格式。
每个板子的文件夹底下有三个配置文件,依次打开修改成想要的样子。json 文件就是些基本的描述,随便写;cmake 文件是空白的,不管;.h 文件里有Flash 容量有关的宏:
MICROPY_HW_FLASH_STORAGE_BYTES
表示安装完固件以后Flash 的剩余字节数,15 * 1024 * 1024 表示15MB,就是16MB 的FLASH 去掉1MB,所以4MB 的FLASH 芯片就把这里改成3 * 1024 * 1024。再把板子的名称改掉,我的就是"BITTER BASIC RP2040"。把下面的USB VID 和PID 删掉,这样就使用默认的PICO 开发板的信息。
除了这里,还有一份pico-sdk 的配置文件,也就是RP2040 官方库的配置。进入pico-sdk 的文件夹:
cd micropython/lib/pico-sdk
打开配置文件的位置:
cd src\boards\include\boards
这里每个板子的配置对应一个.h 头文件,一样是拿别人的文件改改。这里头文件名要和之前的文件夹名对应,改成bitter_basic_rp2040.h
,我还是用SPARKFUN 的pro micro 文件修改:
第一个宏改成自己板子的名字BITTER_BASIC_RP2040,方便以后在条件编译里使用。下面定义了板载LED 和WS2812 RGB 的引脚,这个pro micro 板子只有RGB 连在GPIO25 上,没有普通的LED,所以他就把PICO_DEFAULT_LED_PIN
注释掉了,我的板子上LED 和RGB 都有,所以对应修改:
#ifndef PICO_DEFAULT_LED_PIN
#define PICO_DEFAULT_LED_PIN 25
#endif#ifndef PICO_DEFAULT_WS2812_PIN
#define PICO_DEFAULT_WS2812_PIN 24
#endif
其他的引脚定义没什么好说的,最后就是FLASH 相关的宏:
PICO_BOOT_STAGE2_CHOOSE_W25Q080
表示Flash 芯片是W25Qxx 这一系列,或者与之兼容的型号,而不是说Flash 芯片是W25Q80。自己做的板子基本都用这种Flash,不用改。
PICO_FLASH_SPI_CLKDIV
是驱动SPI 的时钟分频系数。如果RP2040 CPU 频率125MHz,那么驱动Flash 的SCLK 频率就是62.5MHz。W25Qxx 系列芯片的规格书上说它最高能到100MHz,但是为了稳定性,选个2 分频是比较合适的。
PICO_FLASH_SIZE_BYTES
就是Flash 的实际字节数,4MB 那就改成4 * 1024 * 1024。
编译固件
打开RP2040 的文件夹:
cd micropython/ports/rp2
参考文件夹里附带的README,make 的时候要指定板子的名称,编译过程中,对应的配置文件会自动被使用。开始编译:
make BOARD=BITTER_BASIC_RP2040 submodules
make BOARD=BITTER_BASIC_RP2040 clean
make BOARD=BITTER_BASIC_RP2040
第三步可能会出现报错,比如找不到头文件:
这可能是因为基于mingw-w64 的arm gcc 编译器不支持MSYS2 这种文件路径格式,尽管它是用pacman 安装的。这样就只能稍微走点弯路,当然,不用想法子把arm gcc 编译一遍找BUG,而是在MSYS2 之外,另外搭一套编译环境。
推荐用scoop 安装,需要的环境包括:cmake
、gcc-arm-none-eabi
、python3
,如果还需要本机的gcc 编译器,可以安装mingw-winlibs,一站式解决。配置好以后,用powershell 打开刚才rp2040 文件夹,不启动MSYS2。运行make BOARD=BITTER_BASIC_RP2040
,应该会输出报错信息:
在命令运行完之前Ctrl-C 关闭掉,否则就手动删除cmake 生成的build-BITTER_BASIC_RP2040 文件夹。复制调用cmake 的命令,另外加上一个参数:
cmake -G "Unix Makefiles" -S . -B build-BITTER_BASIC_RP2040 -DPICO_BUILD_DOCS=0 -DMICROPY_BOARD=BITTER_BASIC_RP2040 -DMICROPY_BOARD_DIR="C:/Users/chris/source/MSYS2/upy-prj/micropython/ports/rp2/boards/BITTER_BASIC_RP2040"
-G "Unix Makefiles"
是让cmake 生成Makefile。这里完成之后,就可以回去MSYS2 继续剩下的步骤。手动调用make:
make -C build-BITTER_BASIC_RP2040/
这里不出意外的话就会跑完,在build-BITTER_BASIC_RP2040 文件下生成.uf2 固件,按标准程序扔进板子里就好了。打开micropython 编辑器mu-editor,没有出问题的话, 打开REPL 之后,这里提示的板子名称就变成了刚才自己设置的名字。