Lập trình nhúng Python là gì? Vai trò Python trong hệ thống nhúng

• 4 ứng dụng của lập trình nhúng trong công nghiệp - Hỗ trợ tự động hóa

 Lập trình nhúng Python là sử dụng ngôn ngữ lập trình Python để phát triển ứng dụng và hệ thống nhúng. Python đã chứng minh sự linh hoạt trong việc tích hợp vào những thiết bị hoạt động theo chương trình như vi xử lý, vi điều khiển, cảm biến. Điều này giúp tạo ra các sản phẩm nhúng hiệu quả trong thế giới công nghệ kỹ thuật. Để hiểu rõ hơn lập trình nhúng với Python là gì? Vai trò Python trong hệ thống nhúng? Bạn hãy theo dõi nội dung được chia sẻ trong bài viết này nhé.

Giới thiệu về lập trình nhúng với Python

Sự kết hợp giữa lập trình nhúng và Python mang lại sự linh hoạt, hiệu quả trong việc phát triển các ứng dụng nhúng. Vậy lập trình nhúng Python là gì?

Lập trình nhúng Python là gì?

Lập trình nhúng với Python là quá trình sử dụng ngôn ngữ lập trình Python để phát triển phần mềm cho các hệ thống điện tử nhúng, trong đó Python được tích hợp vào các thiết bị, vi xử lý. Sự kết hợp giữa Python và lập trình nhúng để tạo ra các ứng dụng đa dạng như thiết bị IoT, hệ thống đo lường, tự động hóa thông minh. Lập trình nhúng với Python tận dụng tính đa dạng của ngôn ngữ để dễ dàng phát triển và kiểm thử các ứng dụng nhúng phức tạp.

>>Xem thêm: Lập trình nhúng là gì? So sánh lập trình nhúng Python với C++

Lý do nên lập trình nhúng bằng Python?

Lập trình nhúng với ngôn ngữ Python mang lại cho lập trình viên nhiều lợi ích như:

• Kiểm soát và gỡ lỗi: Trong lập trình nhúng, phân tích lưu lượng như USB, SPI hoặc I2C thường dùng để gỡ lỗi và điều khiển bộ phân tích bus. Công cụ phân tích và giao tiếp thường hỗ trợ Python để gửi lệnh điều khiển, tạo tập lệnh đơn giản hoặc phức tạp tương tác với hệ thống nhúng.
• Tự động kiểm tra: Tập lệnh Python thay đổi trạng thái, kiểm tra nhiễu và tương tác môi trường. Kiểm tra hồi quy thường xuyên phát hiện lỗi hoặc thay đổi mã gây sự cố.
• Phân tích dữ liệu: Lập trình nhúng Python cung cấp thư viện đa dạng để nhận và phân tích dữ liệu từ hệ thống nhúng. Dữ liệu quan trọng lưu trữ và hiển thị trực quan với biểu đồ, hình ảnh, giúp theo dõi, đánh giá hiệu suất hệ thống.
• Phát triển thời gian thực: Python tiến xa trong lập trình nhúng thời gian thực, đặc biệt là phiên bản Micro Python. Các công ty sử dụng Micro Python phát triển phần mềm nhúng trong hệ thống thời gian thực.

>>Xem thêm: Tìm hiểu chi tiết về lập trình nhúng với Python hiệu quả nhất

Thực hiện lập trình nhúng python như thế nào?

Để thực hiện lập trình nhúng bằng Python, bạn thực hiện quá trình như sau:

Cài đặt môi trường Python cho lập trình nhúng

Để thiết lập môi trường lập trình nhúng Python, bạn cần tuân theo các bước quan trọng sau:

• Chọn phiên bản Python: Lựa chọn phiên bản Python tương thích với vi xử lý và thiết bị nhúng.
• Cài đặt trình biên dịch Python: Tải phiên bản Python tương ứng từ trang chính thức và cài đặt trình biên dịch Python cho hệ điều hành.
• Cài đặt công cụ hỗ trợ: Cài đặt công cụ pip để quản lý gói và virtualenv tạo môi trường ảo cho từng dự án.
• Tạo môi trường ảo: Tạo môi trường ảo giúp quản lý các thư viện riêng biệt.
• Cài đặt thư viện hỗ trợ nhúng: Cài đặt các thư viện và framework như MicroPython, Circuit Python tùy theo dự án.
• Kiểm tra môi trường: Thử chạy mã nguồn đơn giản để đảm bảo môi trường cài đặt hoạt động ổn định.
• Lập trình và kiểm thử: Bắt đầu viết mã lập trình, thử nghiệm trên các thiết bị và hệ thống nhúng để đảm bảo hoạt động chính xác.

>>Xem thêm: Ngôn ngữ lập trình Python và những điều cần biết cho người mới

Cấu trúc chương trình và những cú pháp cơ bản 

Khi lập trình nhúng Python, bạn sẽ sử dụng cú pháp cơ bản và cấu trúc chương trình tương tự như khi lập trình Python trên máy tính thông thường. Tuy nhiên, có một số yếu tố đặc biệt cần lưu ý khi làm việc với vi xử lý và các thiết bị nhúng. Một số điểm quan trọng:

• Import thư viện: Bạn cần import các thư viện cần thiết cho lập trình nhúng như thư viện GPIO để tương tác với chân GPIO trên vi xử lý nhúng.
• Chuẩn bị thiết bị: Đảm bảo bạn đã thiết lập và chuẩn bị các thiết bị nhúng như cảm biến, LED, hoặc bất kỳ thành phần nào bạn đang sử dụng.
• Chu kỳ chạy chương trình: Chương trình lập trình nhúng thường chạy trong một vòng lặp vô hạn để theo dõi và xử lý dữ liệu liên tục.
• Xử lý sự kiện: Đối với lập trình nhúng, bạn cần xử lý sự kiện như nút nhấn, cảm biến đổi trạng thái, hoặc dữ liệu từ các nguồn khác.
• Tương tác phần cứng: Sử dụng các hàm và giao thức để tương tác với phần cứng, đọc dữ liệu từ cảm biến, điều khiển LED,…

>>Xem thêm: Học lập trình Python ở đâu? 6 địa chỉ nên “chọn mặt gửi vàng”

Vai trò Python trong hệ thống nhúng

Python đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực lập trình nhúng với nhiều vai trò và ứng dụng khác nhau:

• Phát triển ứng dụng: Python là ngôn ngữ lập trình linh hoạt, giúp phát triển nhanh chóng các ứng dụng nhúng từ các dự án đơn giản đến phức tạp.
• Kiểm thử và gỡ lỗi: Python cung cấp môi trường tốt cho việc kiểm thử và gỡ lỗi, giúp đảm bảo tính ổn định của ứng dụng nhúng.
• Tương tác phần cứng: Python có thư viện hỗ trợ cho việc tương tác với phần cứng như GPIO, I2C, SPI, UART và các giao thức khác.
• Phát triển IoT: Python hỗ trợ phát triển các ứng dụng IoT đơn giản, kết nối các thiết bị nhúng với mạng và dịch vụ trực tuyến.
• Phân tích dữ liệu: Python cung cấp thư viện mạnh mẽ để xử lý và phân tích dữ liệu từ các thiết bị nhúng, giúp thu thập thông tin quan trọng.
• Điều khiển thiết bị: Python có thể điều khiển các thiết bị như đèn LED, cảm biến, động cơ, và các thiết bị ngoại vi khác.

Với những thông tin được chia sẻ như trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về lập trình nhúng Python. Nếu bạn muốn khám phá sâu hơn về lập trình nhúng với Python và áp dụng nó vào thực tế, hãy cân nhắc tham gia khóa học lập trình tại FUNiX nhé. Tại đây, bạn sẽ được các chuyên gia hàng đầu trong ngành hỗ trợ để hiểu rõ hơn về cách tích hợp Python vào các thiết bị và hệ thống nhúng tốt nhất. 

Các học online sẽ học lập trình online 100% nên có thể sắp xếp thời gian học lập trình học, học ở bất kỳ nơi đâu, không bị gò bó, áp lực về thời gian. Với lộ trình học tập được thiết kế phù hợp với từng đối tượng học viên, sự đồng hành và hỗ trợ của Hannah cũng như mentor giúp quá trình học lập trình của bạn đạt hiệu quả tốt nhất. 

>>Xem thêm chuỗi bài viết liên quan:

Tìm hiểu về ngành kỹ sư lập trình nhúng tại Hà Nội

Top những điều cần biết khi tham gia tuyển dụng kỹ sư lập trình nhúng

Lập trình nhúng lương bao nhiêu? Cơ hội việc làm tương lai

Kỹ sư lập trình nhúng tuyển dụng 2023 – Học FUNiX cam kết đầu ra

Dương Thị Ly A.