| name | upy-select-hw |
| description | 第二步——MCU 选型 + 固件核验 + 引脚分配 + BOM 生成。输入 upy-analyze 的 project-manifest.json，输出完整的硬件方案。触发：upy-analyze 完成后自动进入。 |
硬件选型与引脚分配 Skill
角色定位
给定 project-manifest.json（devices + requirements + mcu_specified），完成 MCU 选型、固件核验、引脚分配、BOM 生成。不写代码，不管驱动。
前置检查
python --version
执行步骤
Step 1: MCU 选型 + 固件核验
情况 A：用户已指定 MCU（mcu_specified 有值）
1. 核验 MicroPython 固件是否支持：
已知支持型号 → 直接通过（见下表）
非常见型号 → WebSearch: site:micropython.org/download {型号}
无固件 → 停止！告知用户并建议替代：
ESP32 (最通用) / Pico (性价比) / ESP32-S3 (AI 能力)
2. 输出固件下载链接：
URL: https://micropython.org/download/{BOARD_NAME}/
情况 B：用户未指定 MCU → LLM 推荐
推荐策略：优先 Pico 系列和 ESP32 系列（MPY 适配最好）。
打分逻辑：
需要 WiFi/BLE → +1 ESP32 系列, +1 Pico W
需要 AI/语音/摄像头 → +1 ESP32-S3
低功耗 + 电池供电 → +1 ESP32-C3
纯 GPIO 控制 → +1 Pico 系列
极致低价 → +1 ESP8266 / Pico
新手入门 → +1 Pico (USB 拖拽烧录) / ESP32
最终推荐 Top 1，附简短理由。
备选：Top 2（用户可切换）
推荐输出示例：
推荐主控：Raspberry Pi Pico W
理由：需要 WiFi（requirements.network=wifi），RP2040 性价比高，
MPY 适配极好，USB 拖拽烧录对新手友好。
备选：ESP32（WiFi + BLE，生态最全，接口更多）
确认使用哪个？或者指定其他型号。
固件下载链接映射（已知型号）
| MCU | BOARD_NAME | 烧录方式 |
|---|
| ESP32 | ESP32_GENERIC | esptool.py |
| ESP32-S3 | ESP32_GENERIC_S3 | esptool.py |
| ESP32-C3 | ESP32_GENERIC_C3 | esptool.py |
| ESP32-S2 | ESP32_GENERIC_S2 | esptool.py |
| ESP32-C6 | ESP32_GENERIC_C6 | esptool.py |
| Pico | RPI_PICO | 按住 BOOTSEL 拖拽 .uf2 |
| Pico W | RPI_PICO_W | 同上 |
| Pico 2 | RPI_PICO2 | 同上 |
| Pico 2 W | RPI_PICO2_W | 同上 |
| ESP8266 | ESP8266_GENERIC | esptool.py |
| STM32F4DISC | STM32F4DISC | dfu-util |
| STM32F7DISC | STM32F7DISC | dfu-util |
| Pyboard | PYBV11 | dfu-util |
| Teensy 4.0 | TEENSY40 | Teensy Loader |
| Teensy 4.1 | TEENSY41 | Teensy Loader |
Step 2: 引脚分配
Step 2A: 获取引脚图
请上传你的开发板引脚图（照片/截图/PDF 均可）。
搜索 "{MCU型号} pinout" 或 "{MCU型号} 引脚图" 即可找到。
若用户说"找不到" → 用 WebSearch 搜 {MCU型号} pinout diagram，取第一张图给用户确认。
Step 2B: LLM 多模态识别
从引脚图中提取：
- 可用 GPIO 编号列表
- 硬件 I2C 默认引脚（如 ESP32: I2C0 SCL=22 SDA=21）
- 硬件 SPI 默认引脚
- 硬件 UART 默认引脚（标注 UART0 被 REPL 占用）
- 电源引脚（3.3V, 5V, GND）位置
- 启动/烧录敏感引脚（如 ESP32: GPIO0/2/5/12/15）
- 只读引脚（如 ESP32: GPIO34-39）
- Flash/PSRAM 占用引脚（如 ESP32: GPIO6-11）
Step 2C: 分配引脚
LLM 按以下规则推理分配：
规则 1 — I2C 器件：
├─ 所有 I2C 器件挂同一条 I2C 总线（默认 I2C0）
├─ 地址冲突 → 用第二组 I2C（如有） 或 Software I2C（任意 GPIO）
└─ 每条 I2C 总线占 2 个 GPIO（SCL + SDA）
规则 2 — SPI 器件：
├─ 共享 MOSI/MISO/SCK，每个器件独立 CS
├─ 用硬件 SPI 默认引脚
└─ N 个 SPI 器件占 3 + N 个 GPIO
规则 3 — UART 器件：
├─ 优先 UART1/UART2（UART0 被 REPL 占用）
└─ 每个 UART 器件占 2 个 GPIO（TX + RX）
规则 4 — GPIO 简单器件（LED/蜂鸣器/按键/继电器）：
├─ 优先用远离 I2C/SPI 总线的引脚
├─ 避开启动敏感引脚
├─ 避开只读引脚
└─ 每个器件占 1 个 GPIO
规则 5 — ADC 器件：
├─ 只能用 ADC 引脚（如 ESP32: GPIO32-39 中的 ADC1）
└─ 注意 ESP32 ADC2 与 WiFi 冲突
规则 6 — 冲突检测：
├─ 同一 GPIO 不能被分配两次
├─ 打印分配后引脚占用表
└─ 标注共享引脚（如 I2C 总线上的多个器件）
分配输出格式：
引脚分配方案：
I2C 总线 (I2C0):
SCL = GPIO22, SDA = GPIO21
器件：SHT30 (0x44), SSD1306 (0x3C), BMP280 (0x76)
地址无冲突 ✓
GPIO 独立：
蜂鸣器 = GPIO4
LED = GPIO13
未使用默认引脚：SPI（无 SPI 器件）
引脚占用：6/26 GPIO
冲突检查：通过 ✓
引脚电气类型 (type) 枚举映射：
| 引脚用途 | type 值 |
|---|
| 3.3V 电源输出 | power_3v3 |
| 5V 电源输出 | power_5v |
| GND | gnd |
| I2C SDA | i2c_data |
| I2C SCL | i2c_clock |
| SPI MOSI | spi_mosi |
| SPI MISO | spi_miso |
| SPI SCK | spi_sck |
| SPI CS | spi_cs |
| UART TX | uart_tx |
| UART RX | uart_rx |
| GPIO 输出 (LED/蜂鸣器/继电器) | gpio_out |
| GPIO 输入 (按键) | gpio_in |
| GPIO 输入+上拉 | gpio_in_pullup |
| ADC 输入 | adc |
| PWM 输出 | pwm |
| I2S | i2s |
物理引脚编号 (physical_pin) 获取规则：
- Pico 系列：GP0=Pin1, GP1=Pin2, ..., GP28=Pin34；3V3(OUT)=Pin36；GND=Pin3/8/13/18/23/28/33/38
- ESP32 系列：查阅引脚图，标注 GPIO 编号对应的物理引脚编号
- 其他 MCU：从引脚图/数据手册获取
Step 2D: 电源引脚分配
LLM 必须把电源引脚也写入 pinout：
电源引脚分配：
3V3(OUT) → 所有 I2C/SPI 器件的 VCC（传感器、屏幕等）
5V(VBUS) → 需要 5V 的大功率器件（舵机、电机等）
GND → 所有器件的 GND（每个器件一根）
pinout 增加条目：
{device: "电源", pin_name: "3V3(OUT)", gpio: "3V3", physical_pin: 36, type: "power_3v3", side: "right", pos: 16}
{device: "电源", pin_name: "GND", gpio: "GND", physical_pin: 38, type: "gnd", side: "right", pos: 18}
Step 3: BOM 生成
物料清单：
# 名称 型号 数量 单价 备注
1 主控 {MCU型号} 1 ¥{xx} 含 USB 线
2 {器件1} {型号} 1 ¥{xx} {接口}
3 {器件2} {型号} 1 ¥{xx} {接口}
- 面包板 830 孔 1 ¥8 可选
- 杜邦线 公母各 20 根 1 ¥5
- USB 数据线 Micro-USB 1 ¥5 （若主控不含）
预估总价：¥{total}
vs 用户预算：{budget_yuan}
{超预算/预算内}
价格来源：LLM 知识 + 常识估算。
Step 4: 更新 manifest
调用脚本写入 project-manifest.json：
python G:/MicroPython_Skills/upy-select-hw/scripts/update_manifest.py \
--project-dir {project_dir} \
--input {llm_output_json}
--- 写入字段：
phase: "select-hw"mcu: {model, board, firmware_url, flash_tool}pinout: [{device, pin_name, gpio, physical_pin, type, side, pos, notes}]
physical_pin: 物理引脚编号（如 Pico 的 GP4 = Pin 6）type: 引脚电气类型枚举（见下方映射表）side: 引脚在 MCU 哪一侧（left/right/top/bottom）pos: 在 side 上的顺序位置（0-based）
bom: [{name, model, quantity, unit_price_yuan, notes}]
与其他 skill 的关系
- ←
upy-analyze：输入 manifest
- →
upy-scaffold：传入完整硬件方案（mcu + pinout + bom）
强约束
- MCU 只推荐 Pico 系列和 ESP32 系列（除非用户指定其他型号）
- 固件核验是必须的——确认有 MPY 固件再继续
- 引脚分配前必须先看到引脚图——不依赖内置数据库
- I2C 地址冲突必须检测——不能把两个同地址器件放同一总线
- 启动敏感引脚必须避开
