本文主要介紹一下，在Linux環境下編譯micropython固件的方法和流程。
首先，我們先來看一下MicroPython的源碼結構。
github地址：https://github.com/micropython/micropython
你會發現，micropython根據不同的MCU運行平台進行了分類，比如esp8266目錄下就是esp8266-WIFI模塊上的micropython的源碼，stmhal是運行在stm32上的，還有cc3200等。
| py/ |
Python實現的核心部分，包括編譯器、運行時、核心庫 |
| mpy-cross/ |
MicroPython 自帶的交叉編譯器，可以將python腳本編譯為mpy加密文件 |
| unix/ |
在UNIX上運行的MicroPython |
| stmhal/ |
在TPYBoard和類似的STM32開發板上運行的MicroPython |
| minimal/ |
MicroPthon的最小集，用於移植到其他微處理器 |
| tests/ |
測試框架和測試腳本 |
| docs/ |
MicroPython官方的reStructuredText文檔資料。地址：http://docs.micropython.org |
| bare-arm/ |
在ARM上MicroPython的最小版本 |
| teensy/ |
在Teensy 3.1上運行的MicroPython |
| pic16bit/ |
在16 位 PIC 微控制器上運行的MicroPython |
| esp8266/ |
在ESP8266 WIFI模塊上運行的MicroPython |
| extmod/ |
C 實現的模塊 |
| tools/ |
各種工具 |
| examples/ |
Python腳本實例 |
| READ.md |
說明文檔 |
開始編譯固件
本人的系統環境：ubuntu15.0464位系統
Ubuntu官網：http://cn.ubuntu.com/?_ga=2.264511627.56850772.1502953593-1795108721.1502953593
1、安裝arm-none-eabi-gcc交叉編譯工具和gcc編譯器
打開終端執行命令
sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi sudo apt-get install gcc
2、下載micropython的源碼包
我放在了/opt目錄下
git clone --recursive https://github.com/micropython/micropython.git
等待git完畢，進入stmhal/boards/目錄下，里面又根據不同型號的芯片進行了分類。
3、開始編譯
切換到stmhal目錄
cd /opt/micropython/stmhal
執行編譯命令，等待編譯完成。
make BOARD=PYBV10
BOARD參數為stmhal/boards/目錄下相應的開發板名稱。
本次教程用的是TPYBoardv102（藍色）開發板，兼容PYBV10，所以選擇PYBV10開發板繼續編譯。
若是TPYBoardv102（綠色）基礎板，同樣選擇PYBV10。
若是TPYBoardv102（黑色）開發板，需選擇PYBV11。
編譯成功。生成的固件文件stmhal/build-PYBV10/firmware.dfu和firmware.hex。
4、燒寫固件
請參考教程：http://tpyboard.com/support/reference11/302.html
增加自定義類庫
使用過micropython的小伙伴都知道，里面有一個重要的模塊pyb。下面我們就嘗試在micropython源碼中新建一個名為tpyboard的pyb子類，里面添加一個簡單的函數display，輸出一句”HelloTPYBoard”。
5、首先大體來看一下stmhal目錄下的各種.c和.h文件。基本上根據他們的名稱就能判斷出功能來。
6、先來參考一下led.c文件，了解一下大體的流程。
找到了led_obj_on函數，這就是我們平時用的pyb.LED(1).on()
/// Turn the LED on
mp_obj_t led_obj_on(mp_obj_t self_in) {
pyb_led_obj_t *self = self_in;
led_state(self->led_id, 1);
return mp_const_none;
}
聲明注冊一下on函數，MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1最后的數字跟參數的數量相對應。
STATIC MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(led_obj_on_obj, led_obj_on);
再往下可以看到led_locals_dict_table，將上面聲明的函數添加到led模塊函數字典中。
STATIC const mp_rom_map_elem_t led_locals_dict_table[] = {
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_on), MP_ROM_PTR(&led_obj_on_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_off), MP_ROM_PTR(&led_obj_off_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_toggle), MP_ROM_PTR(&led_obj_toggle_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_intensity), MP_ROM_PTR(&led_obj_intensity_obj) },
};
STATIC MP_DEFINE_CONST_DICT(led_locals_dict, led_locals_dict_table);
建立micropython對象，遵循以下原則。
const mp_obj_type_t pyb_led_type = {
{ &mp_type_type },
.name = MP_QSTR_LED,
.print = led_obj_print,
.make_new = led_obj_make_new,
.locals_dict = (mp_obj_dict_t*)&led_locals_dict,
};
7、接下來我們在stmhal目錄下新建一個tpyboard.c文件，內容如下：
#include <stdio.h>
#include "py/nlr.h"
#include "py/runtime.h"
#include "py/mphal.h"
mp_obj_t tpyboard_obj_display() {
printf("Hello TPYBoard\n");
return mp_const_none;
}
STATIC MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_0(tpyboard_obj_display_obj, tpyboard_obj_display);
STATIC const mp_rom_map_elem_t tpyboard_locals_dict_table[] = {
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_display), MP_ROM_PTR(&tpyboard_obj_display_obj) },
};
STATIC MP_DEFINE_CONST_DICT(tpyboard_locals_dict, tpyboard_locals_dict_table);
const mp_obj_type_t pyb_tpyboard_type = {
{ &mp_type_type },
.name = MP_QSTR_tpyboard,
.locals_dict = (mp_obj_dict_t*)&tpyboard_locals_dict,
};
8、新建tpyboard.h文件，內容如下：
extern const mp_obj_type_t pyb_tpyboard_type;
找到modpyb.c文件，將tpybaord子模塊添加到pyb的pyb_module_globals_table[]子類表中。
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_tpyboard), MP_ROM_PTR(&pyb_tpyboard_type) },
記得在modpyb.c中添加tpyboard.h的引用。
#include "tpyboard.h"
9、添加完畢后，將tpyboard.c文件添加到Makefile文件中，進行編譯。我就直接放到了led.c\下面。
SRC_C = \ main.c \ system_stm32.c \ stm32_it.c \ usbd_conf.c \ usbd_desc.c \ usbd_cdc_interface.c \ usbd_hid_interface.c \ usbd_msc_storage.c \ mphalport.c \ mpthreadport.c \ irq.c \ pendsv.c \ systick.c \ pybthread.c \ timer.c \ led.c \ tpyboard.c \ pin.c \ pin_defs_stmhal.c \ pin_named_pins.c \ bufhelper.c \ dma.c \ i2c.c \ spi.c \ uart.c \ can.c \ usb.c \ wdt.c \ gccollect.c \ help.c \ machine_i2c.c \ modmachine.c \ modpyb.c \ modstm.c \ moduos.c \ modutime.c \ modusocket.c \ modnetwork.c \ extint.c \ usrsw.c \ rng.c \ rtc.c \ flash.c \ storage.c \ sdcard.c \ fatfs_port.c \ lcd.c \ accel.c \ servo.c \ dac.c \ adc.c \ $(wildcard boards/$(BOARD)/*.c)
10、執行命令開始編譯，編譯通過，重新將編譯好的固件燒寫到TPYBoard開發板上。
11、燒寫完畢后，用putty連接TPYBoardv102，輸入以下內容：
pyb.tpyboard.display()
