早年，虽然Python是一款比较容易上手的脚本语言，而且有强大的社区支持，一些非计算机专业领域的人都选它作为入门语言。遗憾的是，它不能实现一些非常底层的操控，所以在硬件领域并不起眼。
然而今时不同往日！
硬件圈同样非常关注Python
说到Python用于硬件开发。很多人可能想到的是树莓派等支持linux系统的（树莓派和Arduino应用Python的的例子实在是多，比如，利用Raspberry Pi的硬件和Python语言来完成一个机器人制作。），然而现在Python已经完全可以脱离系统，直接进行单片机的开发了。
用Python语言控制单片机
MicroPython是在单片机上可以跑的Python，你可以通过Python脚本语言开发单片机程序。面包板论坛就有《MicroPython技术交流小组》https://mbb.eet-china.com/c/forum/micropython。MicroPython基于ANSI C，语法跟Pyton 3基本一致，拥有自家的解析器、编译器、虚拟机和类库等。目前它支持基于32-bit的ARM处理器，比如STM32F405、STM32f407等，也就是说ARM处理器STM32F405上直接可运行Python语言，用Python语言来控制单片机。
借助Micro Python，用户完全可以通过Python脚本语言实现硬件底层的访问和控制，比如说控制LED灯泡、LCD显示器、读取电压、控制电机、访问SD卡等。
下面这篇美国EDN发布的文章，介绍了Python在实时嵌入式系统中扮演的角色。
edn.com
Python's role in developing real time embedded systemsPython is finding an increasing role in development of real-time embedded systems.
作者：Jacob Beningo，翻译：csdn/刘帝伟/刘翔宇/周建丁
Python具有良好的跨平台性，比如Linux和Windows，或是诸如Raspberry Pi等单板计算机。不过，随着Python的日益普及，人们可能会问，在实时嵌入式系统中是否也有Python的一席之地。答案是肯定的。下面是开发人员发现Python在实时嵌入式系统开发中有可能扮演的五个主要角色。
作用# 1设备调试和控制
在嵌入式软件开发过程中，开发人员常常需要分析总线通信量，如USB、SPI或I2C。有的分析仅仅是出于调试目的，但有时则需要控制总线分析仪并发送信息至嵌入式系统。许多总线分析仪和通信工具都有友好的用户接口，可以用来控制工具。他们通常还提供一种方法来开发脚本，也可以用来控制工具。Python是一种普遍支持的脚本语言，有时则是一些工具的接口，或是用来控制工具。
作用# 2–自动化测试
通过Python控制工具在嵌入式系统中发送和接收消息的能力，使得利用Python构建自动化测试（包括回归测试）成为可能。Python脚本可以设置嵌入式系统进入不同的状态，设置配置文件，并测试所有可能的干扰以及系统与外部环境的相互作用。使用Python开发自动化测试的好处是，回归测试可以开发持续测试并训练系统。任何的代码变动导致的bug或不合格的结果都将被实时的检测出来。
作用# 3–数据分析
通过Web简单地搜索Python库，你会发现，有许多免费强大的Python库都可以用来开发应用程序。Python可以用来接收非常重要的嵌入式系统数据，然后存储到数据库或是本地进行分析。开发者还可以使用Python开发实时可视化功能来展现临界参数，或是存储这些参数用于后续分析。使用Python进行数据分析的优点之一是当基础性工作完成之后，新功能的植入会显得比较简单。
作用# 4–实时软件
Python已经证实了自己的强大性和易使用性，甚至发现它是作为一门编程语言进入实时嵌入式系统。是的，嵌入式软件本身就是用Python写的而不是C/C++。用于实时软件最广泛的Python版本是MicroPython，大多是设计在ARM Cortex-M3/4微控制器上运行。MicroPython并不孤立。Synapse和OpenMV公司在嵌入式系统中既使用MicroPython也使用他们自己的Python port。对MicroPython感兴趣的读者可能对DesignNews（EDN的姐妹机构）的继续教育课程也感兴趣。
作用# 5–学习面向对象编程
Python是一门免费的编程语言，可以跨多个平台使用，对于学生和非编程人员而言比较简单。该语言与C语言不同，它也是现代式的，并且可以在自由形态的脚本类型中结构化，或是作为一个复杂的面向对象的体系结构。Python本身也很灵活。甚至还有这种情景：没有编程经验的电气工程师可以利用Python写出有用的测试脚本或用最少的时间实施电板检查。
Python的学习曲线并不陡峭，熟悉Python学习曲线的开发人员发现，当你有了其它语言的基础之后，学习Python比学习任意其他的编程语言都要简单。出于这些原因，当开发人员看到Python扮演着编程孵化器角色，并吸收其它缺乏经验的工程师对宜早不宜迟的设计周期做出贡献时，不应该感到惊讶。
什么？Python+FPGA！？
夏宇闻老师几个月前在微信上推荐了一个帖子，说的是有人用Digilent的PYNQ-Z1板卡实现了超强的加速性能。
早年，关于FPGA的开发都是基于硬件描述语言，从开始的VHDL到现在更为流行的Verilog，软件应用也从由最开始的汇编语言发展到现在的c/c++实现，这些都是目前为大多数FPGA开发者所熟悉的FPGA发展路程。上个月，IEEE收录了一篇关于使用Python开发FPGA应用的论文。上文中提到的论文
在美国纳帕举行的第25届关于可编程计算机器领域IEEE国际讨论会上，一篇名为“评估通过Python快速开发异构处理器FPGA应用性能”的短篇论文获得了最佳短篇论文奖。这篇论文主要讨论了Python开发FPGA应用的优势和效率，论文中针对Digilent的PYNQ-Z1板卡（内部集成一个Xilinx Zynq SoC），通过支持Python编程和Jupyter Notebooks框架的PYNQ开发环境，应用Python对此板卡进行开发编程，并最终评估开发结果的优势和效率。值得一提的是，发表这篇论文的作者都是业界大佬，包括高级计算机科学家AndrewG.Schmidt、计算机科学家Gabriel Weise以及来自美国南加州大学工程技术科学协会的研究室主任Matthew French。在论文中，Matthew French教授主要就利用PYNQ开发环境，应用Python语言对Xilinx Zynq器件进行编程应用开发时对FPGA器件的影响、性能结果以及瓶颈影响进行了评估。此外，各位教授就基于Python的开发结果与已经存在的基于C语言的开发及手动开发结果进行了比较分析。
在论文中，各位教授还对PYNQ开发环境的优缺点进行了阐述：
首先来说，PYNQ应用开发框架是一个开源的开发环境，提供了标准的可以约束芯片I/O引脚的“Overlay”比特流，同时，开发人员可以在此开发环境中，利用Python对FPGA进行快速编程开发。此外，PYNQ开发环境内部集成标准的编程范式，支持HDMI和视频流的输出输出，同时具有两组12pin的PMOD连接器和一个兼容Arduino的连接器（可以连接或配置为Arduino系列板卡）。其中，默认的overlay中实例化了多个可以驱动多I/O接口的微Blaze处理器核，也可以配置一些支持图像滤波功能和试验SIMT（单指令，多线程）编程软逻辑GPU的overlay。同时，PYNQ也提供了支持比特流编程的API和可扩展的通用Python库和包，并且可以通过存储映射I/O（MMIO）直接寻址可编程逻辑单元，另外还支持DMA交易（不需要经过器件驱动和核模块之间的不断握手确认）。
其次，就目前来说，PYNQ还不支持任何高级的综合，也无法将Python应用直接移植到FPGA中。这就意味着，开发者依然原型必须使用FPGA来创建一个设计，即当PYNQ提供一个支持板卡IO接口的Overlay框架以时，任何用户逻辑依然必须由开发者亲自创建并综合。不过，开发者仍然可以使用高级综合工具或上面提到的Python-to-HDL工程来完成这个任务，但是最终，开发者依然需要基于此设计并创建一个整合了Python代码比特流文件。
也正是由于PYNQ存在这方面的缺陷，论文的作者并没有简单依赖现存的PYNQ API接口和overlay，他们开发出一个基于Redsharc项目的特定应用程序内核进行研究。
结果如何呢？论文最后，作者对给出了Python开发Zynq应用的各项评估结果。结果中给出了通过c/c++实现这项研究的一般图像处理管道性能，以及定制的硬件加速器和Python实现的性能结果（下图所示），帮助我们更好地理解了Python + FPGA开发环境的性能和能。表中可以看出，结果十分明显，通过PYNQ实现较c实现速度提高了30倍之多，更甚者，从结果中可以看出，当Python实现时有更加有效的可用库时，比如OpenCV，其性能可以增长更多。
Python软件实现和FPGA性能潜力的结合是一个非常有意义的工作，将会开创出一个类似于树莓派和Arduino的广大的开发者社区。Python+FPGA是一个广阔的未经勘察过的领域——一个全新的更加高效的开发空间——通过PYNQ开发环境将会吸引更多的系统开发者加入的领域。
Evaluating Rapid Application Development with Python for Heterogeneous Processor-based FPGAs.pdf (562.9 KB)
日前在赛灵思OPENHW2017创新大赛暨教师峰会上，北京理工大学嵩天副教授《Python编程语言和PYNQ在中国》的演讲，科普了Python编程风靡全球的原因。
Python编程语言举例，只用了21行代码就完成了一个图像素描的处理。Python大大提升了开发效率。
人工智能和机器学习走热，让 Python 从众多编程语言中脱颖而出。
还等什么呢？
人生苦短，我用Python附11 大编程语言薪资排行榜
编程语言有很多，但并非每一种的需求或工资都相同。人工智能和机器学习走热，让 Python 从众多编程语言中脱颖而出。下文将综合各种信源，以不同编程语言在美国市场的相关薪资水平、人气和前景，为你提供一些参考。
薪资水平
使用国外招聘网站 Indeed.com 将编程语言的薪资水平划分为 9 档：基于这个结果，Ruby/Ruby on Rails 看起来会让你挣得最多，而 Python，C++，iOS 和 JavaScript 也是体面的选择。如果薪资是你的主要关注点，那么也许 C，PHP 和 SQL 不是最理想的选择……
而下面是来自 gooroo.io的数据，根据每条招聘启事给出的薪酬范围取了平均数：懂 Ruby，C++ 或 Java 的开发人员看上去起始工资更高。Python 和 Ruby 开发人员的薪资潜力最大，这可能意味着好的 Ruby/Python 开发人员市场缺口相对较大。
有些人可能对“拜金求职”这种事情比较嗤之以鼻，但是即便你不太关注薪资，每种语言的需求（有多少招聘职位）和供应（有多少开发人员了解语言）情况，你也得多少了解一些吧。
工作需求
根据你熟悉的编程语言找到工作的可能性有多大？以下是来自 Indeed.com 的工作趋势：
可以看到，C，SQL，Java 和 JavaScript 在招聘启事中经常被提到，而 C＃，C++ 和 Python 也是表现不错的语言。
另一方面，如果你的目标是在创业公司工作，那么可能 Indeed.com 的工作趋势不是你应该参考最佳的指标。我们找到了 AngelList 网站，这里有更多美国初创公司发布的职位，来看看基于 AngelList 的软件开发人员需要的编程技巧：再一次地，JavaScript 高居榜首。但是，美国创业公司似乎更喜欢 Python 和 Java，对这两者的需求超过了 Ruby（两年前 Ruby 最受欢迎），PHP，C 或 C＃。
供应情况
我们再来看开发人员这边，根据网站 Codementor 的数据：当然，这个结果并不能准确反映实际市场的情况，但可以作为参考。例如，虽然移动应用业务已经蓬勃发展了一段时间，但 Objective-C 专家仍然很少。由于 Objective-C 开发人员供应不足，他们的薪资自然相对更高。
另一方面，PHP 在劳动力中的供应量很大，因此雇主有更多的选择，在薪资方面议价能力更强。同时，市场对 PHP 开发人员的需求也不如 Java，SQL 或 JavaScript 那么多。 因此，PHP 开发人员普遍收入较少。这个情况也体现在了我们文章一开始的那张图里面（参见图2）。
JavaScript 是个很特殊的例子。尽管供应量最大，但 JavaScript 开发人员并不处于薪水层的底线。
了解每种语言的需求和供应情况，薪资信息，我们需要看看各大语言前景。
Github 过去 16 年编程语言迁徙：更多人转而使用 Python
一种编程语言将来的发展前景如何？首先，这在很大程度上取决于其社区的发展，因为新鲜血液/采用率是使语言受欢迎的保障。因此，让我们来看看人们最感兴趣的语言是什么：
图4：根据谷歌搜索，2016 年使用 Python 的兴趣大增。
其次，Github 的项目数量能够从一定程度上体现出语言的流行程度。
同时，我们还需要注意——开发人员或许有过这样的体验，在挣扎完成第 N 个艰难晦涩的项目后，心想：“我可以用这种语言做这件事，但为什么不换种语言更加愉快地工作呢？”分析了 4500 万 GitHub 用户、393 种不同的语言以及 10 TB 的源代码后，Waren Long 在博客 source{d} 发表博文，用详尽的数据和科学的方法展现了过去 16 年 Github 用户编程语言的大变迁（也就是从一种语言换到另一种语言的情况）。
使用 5 种最流行的语言（Java，C，C ++，PHP，Ruby）其中一种的开发人员，最有可能用切换到 Python，平均 24％ 的机率。
过去 16 年，Python 和 Java 逐渐取代了 C 语言。
篇幅有限，我们这里就直接看结果了。要知道更详细的信息，可以访问参考资料 3。
Python 在 2014 年成为美国高校入门课程最受欢迎语言
最后，为了想要学习编程语言的读者，我们简要介绍一下各种编程语言。
I. 动态语言（Dynamic Languages）
动态语言通常更容易让初学者学习，因为它们灵活而有趣。你可以从头开始快速构建一个应用程序，需要的代码数量较少，并且没有硬性规则。由于动态语言通常是非常高级（high level）的语言，所以你会花更少的时间纠结细节，更多的时间学习编程概念，这也是动态类型的语言受初学者欢迎的一个原因，初学者一般都会因能够构建事物和快速看到结果得到反馈而鼓舞。
- JavaScript
- Ruby
- Python
不仅如此，Python 从 2014 年起就成为美国顶级高校入门级课程教学语言（Introductory Teaching Language）：
下面是部分美国顶级高校计算机相关课程使用编程语言列表：
图4：美国顶级高校入门级课程使用编程语言的情况。在这里仅列出了部分高校，更完整的表单参见参考资料 4 的网页。
- PHP
II. 静态语言
使用静态类型的语言构建的应用程序有更高的可扩展性、稳定性和可维护性。静态语言在通过类型检查查找错误时一般更严格，并且需要更多的代码来构建一个原型。游戏引擎、移动应用和企业级后端通常使用静态类型的语言构建。
- Java
- C
- Objective-C
- C++
- C＃
III. 其他
- SQL
参考资料
Developers Who Use Spaces Make More Money Than Those Who Use Tabs
What Programming Language Should a Beginner Learn in 2017?
Analyzing GitHub, how developers change programming languages over time
Python is Now the Most Popular Introductory Teaching Language at Top U.S. Universities
综合： 新智元，知乎，csdn，fpga开发圈
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