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课程大纲

嵌入式Rust入门

  • no_std、core和嵌入式Rust生态系统概览
  • 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

  • 使用cargo、cargo-embed、probe-run和OpenOCD工作流
  • 使用硬件探针(ST-Link、JLink)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特质和驱动模式
  • 外设访问crate(PAC)和设备crate(svd2rust)
  • 编写并使用HAL驱动和板级支持crate(BSC)

内存安全、并发与实时

  • 中断中共享状态和可变引用的安全模式
  • RTIC及其他用于实时系统的并发模型
  • 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

  • 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、日志记录和事后分析策略

性能、功耗与资源优化

  • 基准测试、测量和优化热点路径
  • 代码大小缩减技术和链接脚本
  • 电源管理策略和低功耗设计模式

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
  • 供应链考虑和依赖管理
  • 将C固件迁移到Rust的路线图和社区资源

总结与后续步骤

要求

  • 理解Rust核心概念:所有权、借用、生命周期
  • 有编写非平凡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

受众

  • 希望采用Rust的嵌入式固件工程师
  • 有Rust经验并转向低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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