MicroPython-TPYBoard固件编译教程
本文主要介绍一下，在Linux环境下编译micropython固件的方法和流程。首先，我们先来看一下MicroPython的源码结构。
github地址：https://github.com/micropython/micropython
你会发现，micropython根据不同的MCU运行平台进行了分类，比如esp8266目录下就是esp8266-WIFI模块上的micropython的源码，stmhal是运行在stm32上的，还有cc3200等。
py/ Python实现的核心部分，包括编译器、运行时、核心库
mpy-cross/ MicroPython 自带的交叉编译器，可以将python脚本编译为mpy加密文件
unix/ 在UNIX上运行的MicroPython
stmhal/ 在TPYBoard和类似的STM32开发板上运行的MicroPython
minimal/ MicroPthon的最小集，用于移植到其他微处理器
tests/ 测试框架和测试脚本
docs/ MicroPython官方的reStructuredText文档资料。地址：http://docs.micropython.org
bare-arm/ 在ARM上MicroPython的最小版本
teensy/ 在Teensy 3.1上运行的MicroPython
pic16bit/ 在16 位 PIC 微控制器上运行的MicroPython
esp8266/ 在ESP8266 WIFI模块上运行的MicroPython
extmod/ C 实现的模块
tools/ 各种工具
examples/ Python脚本实例
READ.md 说明文档
开始编译固件
本人的系统环境：ubuntu15.0464位系统
Ubuntu官网：http://cn.ubuntu.com/?_ga=2.264511627.56850772.1502953593-1795108721.1502953593
1、安装arm-none-eabi-gcc交叉编译工具和gcc编译器
打开终端执行命令
sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi
sudo apt-get install gcc
2、下载micropython的源码包
我放在了/opt目录下
git clone --recursive https://github.com/micropython/micropython.git
等待git完毕，进入stmhal/boards/目录下，里面又根据不同型号的芯片进行了分类。
3、开始编译
切换到stmhal目录
cd /opt/micropython/stmhal
执行编译命令，等待编译完成。
make BOARD=PYBV10
BOARD参数为stmhal/boards/目录下相应的开发板名称。
本次教程用的是TPYBoardv102（蓝色）开发板，兼容PYBV10，所以选择PYBV10开发板继续编译。
若是TPYBoardv102（绿色）基础板，同样选择PYBV10。
若是TPYBoardv102（黑色）开发板，需选择PYBV11。
编译成功。生成的固件文件stmhal/build-PYBV10/firmware.dfu和firmware.hex。
4、烧写固件
请参考教程：http://tpyboard.com/support/reference11/302.html
增加自定义类库
使用过micropython的小伙伴都知道，里面有一个重要的模块pyb。下面我们就尝试在micropython源码中新建一个名为tpyboard的pyb子类，里面添加一个简单的函数display，输出一句”HelloTPYBoard”。
5、首先大体来看一下stmhal目录下的各种.c和.h文件。基本上根据他们的名称就能判断出功能来。
6、先来参考一下led.c文件，了解一下大体的流程。
找到了led_obj_on函数，这就是我们平时用的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;
}
声明注册一下on函数，MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1最后的数字跟参数的数量相对应。
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，将上面声明的函数添加到led模块函数字典中。
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对象，遵循以下原则。
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、接下来我们在stmhal目录下新建一个tpyboard.c文件，内容如下：
#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，内容如下：
extern const mp_obj_type_t pyb_tpyboard_type;
找到modpyb.c文件，将tpybaord子模块添加到pyb的pyb_module_globals_table[]子类表中。
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_tpyboard), MP_ROM_PTR(&pyb_tpyboard_type) },
记得在modpyb.c中添加tpyboard.h的引用。
#include "tpyboard.h"
9、添加完毕后，将tpyboard.c文件添加到Makefile文件中，进行编译。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、执行命令开始编译，编译通过，重新将编译好的固件烧写到TPYBoard开发板上。
11、烧写完毕后，用putty连接TPYBoardv102，输入以下内容：
pyb.tpyboard.display()
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