《APM32芯得》系列內(nèi)容為用戶使用APM32系列產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，均轉(zhuǎn)載自21ic論壇極海半導(dǎo)體專區(qū)，全文未作任何修改，未經(jīng)原文作者授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。

1. 為什么要做GUI與打包EXE

更友好、更直觀

如果我們給同事展示一個(gè)命令行，他們可能會(huì)有點(diǎn)“嚇人”的感覺(jué)，擔(dān)心忘記或輸錯(cuò)參數(shù)。而一個(gè) UI 界面則是一目了然，“選擇固件→點(diǎn)擊下載”這樣的流程幾乎零學(xué)習(xí)成本。

無(wú)需安裝Python

經(jīng)常在產(chǎn)線或測(cè)試環(huán)境中，電腦系統(tǒng)可能很久不會(huì)升級(jí)，也沒(méi)有裝Python。要想讓他們?nèi)パbPython+庫(kù)依賴，就比較麻煩。而如果能打包成EXE，所有Python解釋器、第三方模塊都內(nèi)置其中，對(duì)外只需要雙擊文件即可啟動(dòng)GUI。一旦配置好，就可以在任何Windows機(jī)器上復(fù)用。

可延伸的封裝思路

有了GUI后，我們還可以更進(jìn)一步添加“固件版本管理”“設(shè)備自動(dòng)識(shí)別”“燒寫(xiě)統(tǒng)計(jì)”等功能，把它變成一個(gè)靈活的產(chǎn)線工具。

2. 實(shí)現(xiàn)GUI的思路與技術(shù)選型

在Python里做GUI并不復(fù)雜，一般常見(jiàn)選項(xiàng)是

Tkinter（Python 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)自帶，輕量基礎(chǔ)）

PyQt/PySide（功能強(qiáng)大，界面美觀，但相對(duì)體量大）

wxPython、Kivy等其他選項(xiàng)

對(duì)于“簡(jiǎn)單的產(chǎn)線燒寫(xiě)工具”來(lái)說(shuō)，Tkinter足夠勝任，所以本篇使用Tkinter 作演示。

3. 設(shè)計(jì)功能需求：“又簡(jiǎn)單又夠用” 為了在界面上實(shí)現(xiàn)基本的燒寫(xiě)操作，我們梳理了下面幾項(xiàng)功能：

1. 選擇自定義腳本：用戶可以選擇自定義腳本，因?yàn)镚32R501核心DCS功能需要特定的腳本進(jìn)行KEY寫(xiě)入，這個(gè)我們需要關(guān)注。

2.選擇固件：用戶能通過(guò)文件對(duì)話框，選擇.hex或.bin格式固件。

3.擦除操作：一鍵擦除Flash，讓G32R501的存儲(chǔ)空間干凈如新。

4.下載操作：把選定的固件文件下載到目標(biāo)芯片中，并可通過(guò)進(jìn)度提示或成功/失敗信息告訴用戶結(jié)果。

5.仿真器識(shí)別：如果電腦插著多個(gè)調(diào)試器或多個(gè)板子，可以列出來(lái)讓用戶選。

4. 代碼層級(jí)：分文件設(shè)計(jì)

以下是示例代碼，思路供參考。我們可以根據(jù)項(xiàng)目規(guī)?；騻€(gè)人習(xí)慣決定是否拆分成多個(gè).py文件。這里分拆成若干功能模塊，好處是層次更清晰，也便于后續(xù)維護(hù)。

4.1 文件結(jié)構(gòu)概覽 假設(shè)我們有個(gè)目錄PyOCDDownloadToolGUI，內(nèi)部結(jié)構(gòu)大概是：

PyOCDDownloadToolGUI/

├─ main.py # 程序入口 - 啟動(dòng)GUI、Tkinter界面邏輯

├─ download_operation.py # 下載功能

├─ erase_operation.py # 擦除功能

├─ file_selector.py # 打開(kāi)文件對(duì)話框

├─ get_debuggers.py # 獲取當(dāng)前CMSIS-DAP設(shè)備列表

└─ get_supported_targets.py # 獲取當(dāng)前pyocd支持芯片列表

4.2 核心代碼演示

下面我們聚焦主要內(nèi)容，展現(xiàn)部分代碼，以下兩段代碼演示了如何調(diào)用 pyocd 的命令行。

4.2.1 erase_operation.py(擦除功能)

"""

實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)芯片的全擦除函數(shù)erase_chip()。

若用戶勾選了自定義腳本路徑，則在命令行中附加 --script=<腳本路徑>。

"""

import subprocess

import sys

def erase_chip(target_name, user_script=None):

"""

Perform chip erase using pyOCD command.

- target_name: e.g. 'g32r501dxx'

- user_script: path to user script, or None if not used

Return the command output for logging or error info.

"""

cmd = ["pyocd", "erase", "--chip", "--target", target_name]

if user_script:

cmd.append(f"--script={user_script}")

try:

if sys.platform.startswith("win"):

# Windows專用

si = subprocess.STARTUPINFO()

si.dwFlags |= subprocess.STARTF_USESHOWWINDOW

si.wShowWindow = 0 # 0 對(duì)應(yīng) SW_HIDE

result = subprocess.run(

cmd,

startupinfo=si,

capture_output=True,

text=True,

check=False

)

else:

result = subprocess.run(

cmd,

capture_output=True,

text=True,

check=False

)

return result.stdout + result.stderr

except Exception as e:

return f"Error executing erase_chip: {e}"

4.2.2 download_operation.py (下載功能)

"""

實(shí)現(xiàn)下載固件函數(shù) download_firmware()，

針對(duì) .bin 文件可附加 --format bin 和 --base-address 參數(shù)；

針對(duì) .hex 文件則直接 pyocd load -t 。

"""

import subprocess

import sys

def download_firmware(target_name, file_path, file_type, user_script=None, base_address=None):

"""

Download firmware to target chip using 'pyocd load'.

- target_name: e.g. 'g32r501dxx'

- file_path: absolute path of the firmware

- file_type: 'bin' or 'hex'

- user_script: if not None, specify '--script=xxx'

- base_address: for .bin format, required if user wants to specify

Return the command output for logging.

"""

cmd = ["pyocd", "load", "-t", target_name]

# If user_script is specified

if user_script:

cmd.append(f"--script={user_script}")

# If it's bin, add extra options

if file_type == "bin":

cmd.extend(["--format", "bin"])

# If user provided base address

if base_address is not None:

cmd.extend(["--base-address", str(base_address)])

# Finally, add the firmware file path

cmd.append(file_path)

try:

if sys.platform.startswith("win"):

# Windows專用

si = subprocess.STARTUPINFO()

si.dwFlags |= subprocess.STARTF_USESHOWWINDOW

si.wShowWindow = 0 # 0 對(duì)應(yīng) SW_HIDE

result = subprocess.run(

cmd,

startupinfo=si,

capture_output=True,

text=True,

check=False

)

else:

result = subprocess.run(

cmd,

capture_output=True,

text=True,

check=False

)

return result.stdout + result.stderr

except Exception as e:

return f"Error executing download_firmware: {e}"

最終啟動(dòng)效果：

5. 打包成EXE：PyInstaller“一鍵搞定”

這是本篇文章最重要的部分：如何把這個(gè)GUI打包成一個(gè)單獨(dú)可執(zhí)行文件。

5.1 為什么選用PyInstaller

使用簡(jiǎn)單：只需寫(xiě)一個(gè)spec文件，或者直接pyinstaller xxx.py就能包裝出dist文件夾。

依賴收集：它會(huì)自動(dòng)收集.py文件、第三方依賴、.dll文件等，打包到一起。

常規(guī)方案：是Python社區(qū)里最常見(jiàn)、成熟度高的打包工具之一。

5.2 PyInstaller打包步驟

(1) 命令行打包GUI

只需在命令行（在main.py同級(jí)目錄下啟動(dòng)）中執(zhí)行以下命令：

pyinstaller --onefile --noconsole --name PyOCDDownloadToolGUI main.py

命令解釋：

--onefile：生成一個(gè)單文件 EXE，啟動(dòng)時(shí)會(huì)自解壓到臨時(shí)目錄里。

--noconsole：不彈出額外的命令行窗口，讓界面更干凈；如果想看調(diào)試信息，可以去掉此參數(shù)。

--name PyOCDDownloadToolGUI：指定生成的 EXE 文件名；如省略則默認(rèn)與腳本同名。

main.py：我們的 GUI 入口腳本。

執(zhí)行完該命令后，PyInstaller 會(huì)在當(dāng)前目錄下生成一個(gè) dist 文件夾，里面就有 PyOCDDownloadToolGUI.exe。

(2) 打包 PyOCD 本身

PyOCD也帶有pyocd.exe命令行工具。如果我們把它也打包到和PyOCDDownloadToolGUI.exe同一目錄，下次就可以不再額外安裝pyocd或python。

打包方法如下：

1. 從GitHub（https://codeload.github.com/pyocd/pyOCD/zip/refs/tags/v0.37.0）下載pyOCD的源碼壓縮包 (例如v0.37.0)。

2. 解壓后，在根目錄找到pyocd.py和pyocd.spec文件。

3. 將這兩個(gè)文件復(fù)制到我們已經(jīng)完成了G32R501適配工作的本地pyocd所在目錄的父目錄里（注意：這個(gè)目錄與pyocd同級(jí)，而不是放到它的子目錄下)。比如默認(rèn)Python的site-packages路徑：

C:Users<用戶名>AppDataLocalProgramsPythonPython312Libsite-packagespyocd

4. 在存放pyocd.spec的目錄啟動(dòng)cmd，輸入命令：

pyinstaller pyocd.spec

5. 打包完成后，會(huì)在dist文件夾下生成一個(gè)針對(duì)pyocd的可執(zhí)行文件及其相關(guān)資源。

6. 運(yùn)行與演示

當(dāng)我們完成打包后，distPyOCDDownloadToolGUI下會(huì)出現(xiàn)PyOCDDownloadToolGUI.exe。

把這整個(gè)文件夾 + 我們打包好的pyocd.exe文件夾，拷貝到一臺(tái)沒(méi)有Python的Windows 電腦上，插上G32R501開(kāi)發(fā)板 + 調(diào)試器，直接雙擊 PyOCDDownloadToolGUI.exe，理論上就能彈出我們的燒寫(xiě)GUI。

試著點(diǎn)擊“Download/Erase/Verify”按鈕，即可正常工作。

注：文章作者在原帖中提供了代碼文件，有需要請(qǐng)至原文21ic論壇

原文地址：https://bbs.21ic.com/icview-3467862-1-1.html