MicroPython的文件系统操作

最新推荐文章于 2025-10-31 23:25:24 发布

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#python #单片机 #物联网

本文介绍了MicroPython如何提供并使用设备上的文件系统，以及如何使用Python标准的I/O方法进行持久存储。MicroPython会自动创建默认配置并侦测主文件系统，同时支持修改分区、文件系统类型或自定义块设备。

文件系统通常由设备上的内部闪存支持，但也可以使用外部闪存、RAM 或自定义块设备。在某些端口（如 STM32）上，文件系统可以通过 USB MSC 连接到PC主机。pyboard.py 工具还为主机访问所有端口上的文件系统提供了一种途径。

**注意：**这主要用于 STM32 和 ESP32 等裸机端口，在带有操作系统的端口上（如 Unix 端口），文件系统由主机操作系统提供。

虚拟文件系统 VFS(Virtual File System)

MicroPython实现了类似Unix的虚拟文件系统层，所有挂载的文件系统都被整合到一个根路径为/的虚拟文件系统。文件系统被挂载到该目录结构，并且在启动时工作目录会被更改到主文件系统的挂载目录。

在STM32/Pyboard上，内置闪存被挂载在/flash，可选的SD卡被挂载在/sd.而ESP8266/ESP32的主文件系统则被挂载在/。

块设备

块设备是实现了os.AbstractBlockDev协议类的实例。

内置块设备

端口提供内置块设备以访问其主闪存。

开机时，MicroPython 会尝试侦测默认闪存上的文件系统，并自动进行配置并加载，如果找不到文件系统，MicroPython 会尝试为整个闪存创建一个FAT文件系统。端口还可以提供"出厂重置"主闪存的机制，通常是在开机时通过按键组合来实现。

STM32/Pyboard

pyb.Flash类可以访问内部闪存，对于某些有大容量外部闪存的板子（如：Pyboard D）则会使用外部闪存，必须要指定start参数，如：pyb.Flash(start=0)。

**注意：**为实现向后兼容性，不带参数的情况下（即 pyb.Flash()），仅实现简单的块接口，并反映 USB MSC 所显示的虚拟设备（即在开始时包含一个虚拟分区表）。

ESP8266

内部闪存以块设备对象的形式呈现，启动时在 flashbdev 模块中创建。默认情况下，该块设备对象被添加为全局变量，通常只需使用 bdev 即可访问。它实现了扩展接口。

ESP32

esp32.Partition 类为电路板定义的分区实现了一个块设备。与 ESP8266 类似，有一个指向默认分区的全局变量 bdev。它实现了扩展接口。

自定义块设备

下面的类实现了一个简单的块设备，它使用bytearry将数据存储在内存中：

class RAMBlockDev:
    def __init__(self, block_size, num_blocks):
        self.block_size = block_size
        self.data = bytearray(block_size * num_blocks)

    def readblocks(self, block_num, buf):
        for i in range(len(buf)):
            buf[i] = self.data[block_num * self.block_size + i]

    def writeblocks(self, block_num, buf):
        for i in range(len(buf)):
            self.data[block_num * self.block_size + i] = buf[i]

    def ioctl(self, op, arg):
        if op == 4: