Python很實用，但腳本語言通常是為PC應(yīng)用程序的資源而設(shè)計的。然而，嵌入式應(yīng)用程序通常需要處理更少的問題。Adafruit的CircuitPython是專門為嵌入式開發(fā)項目設(shè)計的Python變體。

Python是一種解釋性的、交互式的、面向?qū)ο蟮恼Z言，它將卓越的編程性能與清晰結(jié)構(gòu)化的語法相結(jié)合。它以其易讀性和可讀性以及更簡單的語法而聞名。所有這些都有助于降低編程錯誤的風險，簡化代碼重用，從而加速軟件開發(fā)。

然而，該語言的一個缺點是，Python是為PC和更大的機器開發(fā)的，具有足夠的RAM、巨大的海量存儲，以及帶有鍵盤、大型顯示器和鼠標的全面用戶界面。它不適用于嵌入式編程。但是，隨著micropython的推出，Python 3編程語言在2014年實現(xiàn)了精簡高效的實現(xiàn)，該語言專門針對微控制器的有限資源進行了優(yōu)化。

認識到MicroPython作為一種嵌入式編程語言的能力，促使開源社區(qū)針對特定的單片機和開發(fā)類型對其進行了定制，以支持嚴肅的微控制器開發(fā)。

MicroPython的起源

與C和C++一樣，Python最初是為了在大型計算機上運行而開發(fā)的。因此，在嵌入式開發(fā)中，該語言需要太多的資源來編程微控制器。出于這個原因，澳大利亞程序員和物理學家達米恩·喬治開發(fā)了一個名為MicroPython的Python版本，該版本也可以在微控制器的有限資源下運行。Arduino開發(fā)類型是MicroPython的早期應(yīng)用目標。

MicroPython的交互特性基于其命令界面。這被正式稱為REPL(Read Eval Print Loop)窗口，通常通過將主機PC連接到微控制器開發(fā)卡的串行連接進行操作。REPL接口與20世紀70年代和80年代Basic的命令行接口非常相似。它接受用戶輸入(單個表達式或語句)，對其求值，然后通過REPL窗口向用戶返回結(jié)果，或執(zhí)行嵌入語句中的命令。

REPL接口可用于查詢變量、切換I/O線或向連接的外圍塊發(fā)送字符串。一旦按下Enter鍵，該行立即被解釋和執(zhí)行。這就是解釋編程語言的本質(zhì)。

MicroPython的功能有助于探索性編程和故障排除，是MicroPython的一個方面，它使編程語言對初學者和有經(jīng)驗的程序員都很友好。與Arduino IDE的經(jīng)典周期(包括編輯、編譯、下載和運行)相比，REPL接口支持更短的開發(fā)周期。即使是經(jīng)驗豐富的嵌入式開發(fā)人員，也可以從使用MicroPython的REPL接口交互實驗新型外設(shè)中獲益。

CircuitPython對開發(fā)類型的支持

每個微控制器都有一組獨特的外圍設(shè)備，每個開發(fā)類型進一步補充了這一列表。這些外圍設(shè)備需要支持庫。這適用于Arduino IDE和MicroPython。此外，還有許多附加外設(shè)，如Adafruit的可尋址NeoPixel RGB LED Strip 1655，它們也需要庫支持。

為了獲得更好的支持，Adafruit開發(fā)了自己版本的MicroPython和CircuitPython，以滿足公司各種高性價比微控制器開發(fā)卡的特定要求。此外，該公司還將其龐大的Arduino集合中的許多外圍庫轉(zhuǎn)換為CircuitPython的庫，CircuitPython已經(jīng)為CircuitPython提供了大量且數(shù)量不斷增長的庫。

通過使用Python為嵌入式開發(fā)人員帶來的好處

Python編程語言為程序員提供了許多優(yōu)點，如交互式編程、實驗和調(diào)試。它有一個簡化的語法，更類似于人類語言，消除了變量的聲明或鍵入以及復(fù)雜的標點符號。MicroPython是Python 3的變體，允許用Python編程微控制器。

如圖所示，Adafruit從MicroPython派生出編程語言CircuitPython，用于直接硬件支持，以進一步簡化實驗并加速語言學習和軟件開發(fā)。CircuitPython已經(jīng)支持基于Microchip的SAMD21微控制器的各種經(jīng)濟高效的微控制器開發(fā)卡和基于Nordic Semiconductor的BLE功能nRF微控制器的其他嵌入式開發(fā)方式。