课程大纲

嵌入式 Rust 入门

  • 概述 no_std、core 和嵌入式 Rust 生态系统
  • 选择目标平台并理解目标三元组
  • 设置 rustup、cargo 和目标工具链

工具、构建与调试工作流程

  • 使用 cargo、cargo-embed、probe-run 和 OpenOCD 工作流程
  • 使用硬件探针(ST-Link、JLink)进行烧录和调试
  • 构建嵌入式 Rust 固件的持续集成(CI)注意事项

硬件抽象与外设访问

  • 理解 embedded-hal 特性和驱动模式
  • 外设访问库(PACs)和设备库(svd2rust)
  • 编写和使用 HAL 驱动及板级支持库(BSCs)

内存安全、并发与实时性

  • 在中断中共享状态和可变引用的安全模式
  • 实时系统的 RTIC 和其他并发模型
  • 堆与栈的使用、分配器及避免动态分配

错误处理、测试与可靠性

  • 在受限环境中的错误处理模式
  • 主机上的单元测试与硬件上的集成测试
  • 故障分析、日志记录与事后分析策略

性能、功耗与资源优化

  • 性能基准测试、测量与热点路径优化
  • 代码大小优化技术与链接脚本
  • 电源管理策略与低功耗设计模式

部署、安全与生态系统最佳实践

  • 安全启动、固件签名与更新策略
  • 供应链注意事项与依赖管理
  • 从 C 固件迁移到 Rust 的路线图与社区资源

总结与下一步

要求

  • 理解Rust核心概念:所有权、借用、生命周期
  • 有编写非简单Rust程序的经验(中级Rust)
  • 熟悉嵌入式概念:内存映射I/O、中断、外设

受众

  • 希望采用Rust的嵌入式固件工程师
  • 有Rust经验并转向底层系统的软件工程师
  • 评估Rust用于嵌入式产品开发的技术负责人
 14 小时

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