Q. 真想把C语言拉下神坛？ A. 不管黑猫白猫....

NXP管管

Q. 真想把C语言拉下神坛？ A. 不管黑猫白猫....

写在前面：本文提出的观点，同样适合所有其它语言，例如Java, JavaScript等。

前文回顾

两周前，我写了一篇文章“还在用C语言玩MCU吗，要不要换个姿势？”，在文章里分析了IoT应用开发重心的变化所带来的各种挑战，尤其需要更高效的开发环境，来解决开放应用方案、复杂软件逻辑、应用场景多变及业务模式快速迭代等问题。在文章的后半段提出了一种思路，利用现在MCU强大的计算性能，引入更适合高级算法描述的Micropython（MCU版本的Python），高效率地实现系统设计和概念验证。

文章发出后，受到了大量的关注，也有不少人提出了一些疑问。一种疑问是，本来挺强大的一个MCU，这么一搞计算性能大打折扣，我想搞个例如电机驱动的算法岂不是很困难了吗。另一种疑问是，这么强大一个MCU，你只不过让它做一些简单的工作，不是很大的浪费吗。

这两种疑问其实就是一个，是大马拉小车，还是小马拉大车的问题。

继续讨论之前，先发布一个好消息：前篇文章介绍的在LPC55S69上的Micropython环境试用版代码和文档，已经上载到恩智浦MCU的中文社区，大家可以点此下载把玩，并给予反馈。

小马拉大车

先来说说小马拉大车，例如上述电机驱动的问题。这里说的电机驱动，主要是无刷无传感器直流电机，带FOC矢量控制的电机驱动，而不是简单的有刷电机。

不错，Python本身就不适合这种需要高速响应，高性能计算的场景。对于这种需要高实时快速响应，且需要脉冲式的快速计算场合，还是需要C甚至是汇编这种非常接近CPU的编程语言做支撑，尽可能减少与真正计算无关的操作。

而Python，大家都知道这是一种解释执行、面向对象(Object Oriented)的脚本语言，脚本的语法语义解析翻译、对象实体的映射和解构都需要耗费不少CPU计算时间，显然用这样的方式去实现高性能的算术计算任务，去直接驱动高实时要求的电路，需要更高性能的系统才能满足要求，所以从这个意义上讲，简直就是小马拉大车。

解决这个问题的正确思路应该是，用适合高效算术运算的语言，例如C甚至汇编语言，来实现高性能的计算任务，用最接近CPU的代码，实现引脚信号的直接操作和高速中断响应，然后把这些任务和操作用Python的类和方法(Method)封装起来，把电机控制作为整个系统的一个子任务，再按照整个应用方案的逻辑，适时地调用那些封装好的操作对象。

直流无刷电机的驱动、GUI显示类的整合、图形图像的处理、神经网络的计算、数据库的存取检索、网络协议栈等，都可以通过这种封装的形式，以Python作为调用手段，让更多的MCU用户受益。真正实现大马拉大车。

大马拉小车

再来谈谈大马拉小车的问题，这个问题的一个典型观点就是，现在Micropython所展现出来的这些类和方法(Method)，参见docs.micropython.org，都是一些MCU常用的驱动和外设，例如SPI、I2C、UART，甚至非常简单的LED、按键、GPIO等。这些设备和所能做的事情，往往更简单的MCU就可以完成，现在却用这个高档的MCU去做这些事情，不是大材小用吗。

如果站在一个专业的MCU开发者，或者专业的终端电子产品生产商来说，Micropython所生成的目标代码，与用C语言开发的代码相比，确实臃肿了一些，而且还因此提高了对内存和CPU性能的要求，不利于成本的控制。从这个角度看，这种方法确实还不实用。

但是还要看到另外两个大的方向，其中之一大方向我已经在上一篇文章里讨论了，即以高效率应用逻辑开发的环境，高效率地实现终端产品的系统设计和概念验证，在此基础上再以高能效比的开发手段，完成相应产品设计的优化和固化。

另一大方向则是在现实世界中存在大量的中小众，或大批需要精细定制化的应用场景；例如各种各样的3D打印机、形形色色的服务机器人、外勤人员使用的各种维修诊断设备、农业自动化等不胜枚举。

这些需求，每种应用的总量可能只有年均几百套、上千套而已。这样的用量，一般专业的MCU开发企业不太容易做，主要的问题有但不限于以下这些：

• 出货量不足以支撑投入大量的人手
• 传统的MCU开发者不熟悉或不擅长与机械、工艺相关的开发
• 方案需要对目标应用场景和应用逻辑非常的了解
  

由于这些特点，需要一些非专业的MCU开发人员来进行开发，或亲自参与进来进行调试和优化，这时Python这种更接近人类语言的编程方式，可以让更多人参与进来。

更重要的是，这种需求的另一大特点是，首要必须考虑的应该是，如何实现既定的目标逻辑，尽快地应用到现实工作中发挥效益；而且由于用量少，它对成本控制要求并不是很高。

综合起来看，用大马拉小车的方式，恰好可以满足这种少量的、精细定制化的需求。

现实中，树莓派开发板被直接嵌入到销售的终端产品，正是这种模式典型的成功案例。

同事的精彩评语

在我们内部交流本文思路时，我们的宋大师结合他们的现实项目，给出了如下的观点：

最近我们移植的OpenMV项目就是一个模范。它自带了Micropython的绑定，而它里面的算法却是高度优化的，可以使用脚本来轻松地各种把玩各种试错。

而在OpenMV移除了Micropython绑定后，也是一个可以在C语言环境下使用的高性能库。

用C语言做实验有点像皇帝出行兴师动众。又是编译、又是链接、又是烧写。

而使用Micropython做实验就像说走就走的旅行，连存盘都不需要，效果立竿见影。

正所谓：

C语言是让CPU岁月静好，

程序员负重前行。

Python是让程序员岁月静好，

CPU负重前行。

真正实现大马拉大车，作为OpenMV的后续项目，我们的OpenART AI教育套件，正在践行这样的理念。

实用为王

综上所述，随着半导体技术的进步，MCU的性能不断提高，功能越来越多越强，应用的范围也在不断地扩大。

需求的扩大，需要多种多样的开发环境和开发手段，甚至是综合的开发模式，在这样一种趋势下，Micropython应运而生，为我们提供了一种全新的开发平台，并大大拓展了MCU应用的开发人员组成，让更多其它专业的人员，参与到MCU应用的开发中来。

最后，我以这句名言结束本文：不管黑猫白猫，抓住老鼠就是好猫。

文章出处： 恩智浦MCU加油站

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