隨著物聯網（IoT，Internet of Things）與嵌入式系統(tǒng)的普及，開發(fā)者需要一種輕量級、易用且高效的腳本語言來驅動微控制器和小型設備。Python 語言以其簡潔優(yōu)雅的語法廣受歡迎，但標準的 CPython 解釋器體積龐大，運行效率和內存開銷不適合嵌入式環(huán)境。

為此，出現了 MicroPython —— 一個專為微控制器和資源受限設備設計的 Python 解釋器。它實現了 Python 3 語法的一個子集，運行速度快，占用空間小，非常適合物聯網與嵌入式應用開發(fā)。
官網：https://micropython.org/
一、MicroPython 的核心特征
1、輕量級設計
體積僅幾百 KB，能運行在 RAM 只有幾十 KB 的微控制器上。
2、兼容 Python 3 語法子集
保留了大部分 Python 3 的常用語法和標準庫接口。
對嵌入式無關的特性進行了裁剪。
3、內置硬件接口支持
提供直接控制硬件的模塊，如 machine、pyb，可訪問 GPIO、PWM、I2C、SPI、UART 等接口。
4、跨平臺
支持多種開發(fā)板：ESP32、ESP8266、STM32、RP2040（Raspberry Pi Pico）等。
也能在 PC 上運行模擬環(huán)境。
5、交互式編程
提供 REPL（Read–Eval–Print Loop，讀取-求值-輸出 循環(huán)），開發(fā)者可通過串口或 USB 直接輸入命令并查看運行結果。
二、MicroPython 的工作原理
1、源碼解析
將 .py 文件編譯為 MicroPython 字節(jié)碼。
2、字節(jié)碼執(zhí)行
由 MicroPython 虛擬機執(zhí)行字節(jié)碼。
3、硬件接口調用
特殊模塊（如 machine）將 Python 調用映射為底層硬件操作。
三、基本使用示例
1、交互模式

在開發(fā)板上進入 MicroPython REPL：

2、控制 LED

程序運行后，開發(fā)板上的 LED 會每秒閃爍一次。
注意：不同開發(fā)板的 LED 引腳編號可能不同，請參考對應硬件文檔。
3、讀取傳感器（I2C 示例）

注意：I2C 引腳編號依開發(fā)板型號而異（如 ESP8266 常用 Pin(5), Pin(4)）。
四、常見應用場景
1、物聯網開發(fā)
用于智能家居、遠程監(jiān)測、傳感器網絡等項目。
2、嵌入式控制
快速編寫控制邏輯，如電機驅動、傳感器讀取。
3、教育與教學
低成本開發(fā)板 + MicroPython，適合中小學和大學的編程與電子課程。
4、快速原型設計
使用高級語言快速實現原型，再遷移到低級 C/C++ 優(yōu)化。
五、補充說明
1、MicroPython vs CPython
CPython：功能最全，支持所有標準庫，適合桌面與服務器。
MicroPython：裁剪版，僅包含核心功能 + 硬件接口，適合嵌入式。
2、性能與限制
占用內存小，但計算性能弱于 CPython。
不支持某些復雜標準庫（如 multiprocessing、asyncio 的完整實現）。
另外，MicroPython 不支持直接加載 CPython 的 C 擴展模塊（如 .pyd 或 .so 文件），但可以通過 C 語言擴展方式綁定硬件驅動。
3、生態(tài)
擁有專門的庫生態(tài)（如 umqtt、urequests），針對 IoT 優(yōu)化。
社區(qū)活躍，支持多種主流開發(fā)板。
小結
MicroPython 是運行在微控制器上的輕量級 Python 解釋器，兼容 Python 3 子集，并內置硬件接口支持。它以小巧、易學和強大的硬件控制能力，成為物聯網與嵌入式開發(fā)的重要工具。
無論是電子工程師、物聯網開發(fā)者，還是學習編程與硬件結合的學生，MicroPython 都是連接 Python 世界與嵌入式世界的橋梁。