本文主要介绍在英创工控主板（ESM8000、ESM7000和ESM6800H）上，采用Python和C#编程，实现文件访问、串口通讯、GPIO和网络通讯的方法。用Python或C#编写的程序，均可通过相应的class库，直接操作这些接口。

　　本文的4个demo实例，均采用Visual Studio Code作为基本的编程工具，其代码可在主板 + ESMARC评估底板上运行，其基本的硬件环境采用采用ESM8000工控主板 + 评估底板构成，如下图所示：

　　实例1 – Step1_File：介绍文件读取的基本方法（link to Step1_File）。

　　实例2 – Step2_Serial：介绍异步串口UART的应用方法，以ttyS2的收发为例（link to Step2_Serial）。丰富的串口资源是英创工控主板特色之一。

　　实例3 – Step3_Gpio：介绍通用数字IO（GPIO）的使用方法（link to Step3_Gpio）。英创工控主板均包含32位GPIO。

　　实例4 – Step4_Net：介绍网口的使用方法（link to Step4_Net）。这里网口既可以是常用的RJ45形式以太网口，也可以是SPF接口形式的光纤网口、WiFi无线局域网，以及4G/GPRS广域网接口，英创Linux主板对这些网络都有完善的支持。

Step1_File

　　userinfo.txt是英创Linux主板（ESM8000、ESM7000和ESM6800H）的基本配置文件，存放在/mnt/mmc/目录下。读取文件userinfo.txt信息，打印到console；提取eth0网口的IP参数，打印到console。

　　测试硬件平台：ESM8000 + ESMARC评估底板，仅使用调试串口。

　　Python实现

　　首先创建一个新目录，如D:\Python>mkdir Step1_File，然后启动VS Code，打开该目录同时点击“New File”添加文件step1_file.py，并在该文件编写相应的实现代码，如下：

　　代码编写好后，即可直接在ESM8000板卡上直接运行。

　　开发中为了方便测试，一般采用文件系统挂载的方式进行，详细的配置和使用的方法请参考ESM8000使用必读中相关介绍（link to 使用必读）。

　　在ESM8000 console终端中运行如下命令：

　　root@ESM8000#>mount -t nfs -o nfsvers=3 192.168.201.12:/home/zhl/esm8000/python /mnt/nfs

　　root@ESM8000#>cd /mnt/nfs/step1_file

　　root@ESM8000#>python3 step1_file.py

　　即可在终端看到该程序的执行结果。

　　C#实现

　　首先创建一个新目录，如D:\CSharp>mkdir Step1_File，然后启动VS Code，打开该目录如下：

　　在VS Code的Terminal窗口中执行dotnet new console，创建C# Project，可看到基本程序框架如下：

　　编写代码实现Step1_File要求的功能：

　　执行dotnet publish –r linux-arm64 –self-contained false，编译程序并发布可以在ARM64 CPU架构的Linux系统中运行的代码。

　　发布的可执行代码包含在..\Step1_File\bin\Debug\net5.0\linux-arm64\publish\目录下。ESM8000目标机只需挂载开发主机的这个目录，就可以运行这个程序了。

　　开发主机若为Linux系统，挂载命令为：

　　root@ESM8000#>mount -t nfs -o nfsvers=3 192.168.201.137:/home/x10/esm8000/csharp  /mnt/nfs

　　开发主机若为Windows系统，挂载命令为：

　　root@ESM8000#>mount -t nfs -o nfsvers=3 192.168.201.14:/d/csharp  /mnt/nfs

　　在ESM8000 console运行Step1_File程序：

　　root@ESM8000#>cd /mnt/nfs

　　root@ESM8000:/mnt/nfs #>./Step1_File/bin/Debug/linux-arm64/publish/Step1_File

　　可在console窗口看到Step1_File运行输出的结果。

　　Step1_File实现的功能很简单，本例主要是展示C#程序开发的基本流程，特别是它跨平台的特性。

Step2_Serial

　　串口（ttyS2，115200-8-N-1）接收后回发，并把接收到的字节数等统计信息显示到console。

　　Python实现

　　在该例程中需要用pyserial的库文件，ESM8000主板文件系统中已经配置pyserial package，原则上客户在开发主机上编写好如下代码，即可直接在ESM8000上运行。

　　为了在VS Code编辑环境中对导入的python库有在线帮助及联想功能，需在开发主机上也安装python以及pyserial package等。无论是Linux开发主机还是Windows开发主机，都可以通过pip 命令进行安装。这里重点介绍一下Windows主机上VS Code安装方法。

　　首先在Windows主机上安装python，直接下载安装即可，这里不再赘述。安装完成后，启动VS code界面中就可看到安装python的版本信息。此时打开Terminal 窗口，运行如下命令：>pip install pyserial

　　C#实现

　　.NET 5的C#程序的一个特点之一，是系统仅包含.NET Core部分，而具体的应用程序再包含所需的特殊功能包，这样做可使.NET环境保持相对稳定。Step2_Serial对一部串口UART的操作，需要C#的System.IO.Ports类库，可在VS Code的Terminal窗口（D:\CSharp\Step2_Serial>）完成相关类库的添加：

　　>dotnet add package System.IO.Ports --version 5.0.0-rc.1.20451.14

　　注意有些类库的版本，需要与.NET的版本保持一致。具体的实现代码如下所示：

　　编译及发布方法与Step1一样，这里不再赘述。

Step3_Gpio

　　Step3_Gpio把ESM8000主板的GPIO8作为输入，GPIO9作为输出。检测到GPIO8的下降沿，就改变GPIO9的输出电平。

　　Python实现

　　ESM8000共32路GPIO，Step3_gpio.py例程实现的功能是设置相邻的两路GPIO，其中分别为输出和输入，测试时将它们短接，通过读取输入GPIO的状态，观察电平的变化。

　　例程可带参数，该参数为GPIO的序号，缺省为0。代码中定义的EM_GPIOs列表实现ESM8000的32位GPIO管脚至iMX8MM系统GPIO的转换。

　　C#实现

　　在创建Step3_Gpio工程后，需要添加C#的System.Device.Gpio类库，才能实现对GPIO的操作。在Linux平台，System.Device.Gpio类库依赖于libgpiod库。添加类库的操作也是在VS Code的Terminal窗口（D:\CSharp\Step3_Gpio>）完成：

　　dotnet add package System.Device.Gpio --version 1.1.0-prerelease.20276.1

　　代码中用class Esm8000Gpio类来实现ESM8000的32位GPIO管脚至iMX8MM系统GPIO的转换。

　　接着就可以定义相关的对象了，每位GPIO都有自己的Controller，在构造函数中需要与Linux平台的libgpiod驱动联系在一起。

　　对Linux平台，System.Device.Gpio实现了对输入事件回调函数响应功能，正好应用到本实例中。主循环检查事件计数器，并根据结果来驱动GPIO9电平翻转。

　　实际应用程序可根据实际需求，在回调函数中实现更多复杂的功能。

Step4_Net

　　TCP（Port No = 6000）接收后回发，并把接收到的字节数等统计信息显示到console。

　　Python实现

　　step4_net.py 直接调用socket函数启动tcp 服务器模式，代码如下：

　　C#实现

　　C#的网络通讯功能需要System.Net.Sockets类库，.NET Core已包含该库，也认可从NuGet下载最新版本的库。具体的实现代码如下：

　　值得一提的是，应用程序是在Socket层面操作网络接口，与具体的网络接口形式无关，即网络接口可以是最基本的RJ45形式的以太网口，也可以是WiFi接口、4G/GPRS无线接口等等。在传统的WinCE平台上，由于微软对WiFi等新的网络接口支持不够，限制了CE平台在这方面的应用，而在Linux平台上，对各种网络接口都有很好的支持，为使用C#的客户迁移到Linux平台提供了重要的支撑。