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课程大纲

嵌入式Rust入门

  • no_std、core和嵌入式Rust生态系统概述。
  • 选择目标并理解目标三元组。
  • 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CI考虑。

硬件抽象与外设访问

  • 理解embedded-hal特性和驱动模式。
  • 外设访问crate(PACs)和设备crate(svd2rust)。
  • 编写和使用HAL驱动与板级支持crate(BSCs)。

内存安全、并发与实时性

  • 中断中共享状态和可变引用的安全模式。
  • RTIC及其他实时系统的并发模型。
  • 堆与栈的使用、分配器以及避免动态分配。

错误处理、测试与可靠性

  • 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

  • 基准测试、测量和优化热点路径。
  • 代码大小缩减技术与链接器脚本。
  • 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、固件签名和更新策略。
  • 供应链考虑与依赖管理。
  • 从C固件迁移到Rust的路线图及社区资源。

总结与下一步

要求

  • 理解Rust核心概念:所有权、借用、生命周期。
  • 具备编写非平凡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。

目标受众

  • 希望采用Rust的嵌入式固件工程师。
  • 具备Rust经验并转向低级系统的软件工程师。
  • 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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