随着科技的进步,当今世界已进入数字化时代,而编程是这个数字世界的核心。为落实国家创新驱动发展战略,我国正在大力倡导中小学生的创新实践教育,而编程教育是其中最重要的一环。为了克服普及编程教育成本高的难题,我们设计了一套低成本的编译运控一体化便携式实验平台。该平台能够使用户直接在开发板上进行程序编辑、编译、运行和控制,无需考虑驱动安装、开发环境配置等烦琐且容易出错的问题。在开发板上集成了数码管、LED点阵、温湿度传感器、加速度传感器等外围模块,还留有一些扩展接口。本文给出了便携式实验平台的功能定义、架构设计和重要模块的方案选择;详细设计了便携式实验平台各个功能模块的电路原理图;提出了 一种基于C语言的精简化开发语言,以适应中小学生的学习能力;论述了编译器的词法分析、语法分析和代码生成功能模块的工作机理,并给出了各个模块的设计与实现过程;在便携式实验平台上移植了 emWinUI系统和Fatfs文件系统,设计了平台内置的编程开发环境;通过对编译器和实验平台的运行测试,验证了编译运控一体化便携式实验平台的性能。