Kurs · Schulung · Workshop
Embedded Rust
Zwei Tage Bare-Metal-Programmierung für Mikrocontroller mit Rust: no_std, embedded-hal, Embassy und RTIC, Peripherie über GPIO/I2C/SPI und Debugging mit probe-rs.
Einstieg in die Embedded Programmierung mit Rust, einer sicheren und effizienten Sprache für ressourcenbeschränkte Systeme. Mit dem mächtigen "Ownership"-Modell garantiert Rust Speichersicherheit ohne Laufzeit-Overhead - ideal für Embedded Systeme.
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Inhalt
- Warum Rust für Embedded Systems - Zero-cost Abstractions und Sicherheit
- Bausteine: Datentypen, Variablen und Stack-basierte Speichernutzung
- no_std und core Library: Programmierung ohne Heap und OS
- Bare Metal Programmierung: Direkte Hardware-Interaktion
- Interrupts und Hardware Abstraction Layer (HAL)
- Ownership und Borrowing: Speichersicherheit ohne Overhead
- Traits und Generics für wiederverwendbaren Embedded Code
- Fehlerbehandlung ohne Exceptions: Der Result-Typ
- Projekte mit Cargo und Cross-Compilation
- Der Borrow Checker: Garantierte Threadsicherheit
- Unit Tests und Embedded Testing Strategien
- Unsafe Rust und FFI für Hardware-Register
- Const Functions und Compile-Time Computation
- Einführung in embedded-hal
- Grundlagen von Real-Time Operating Systems (RTOS)
- Real-Time Programmierung mit Rust und RTIC
- Asynchrone Embedded Programmierung mit Embassy Framework
- Peripherie-Programmierung (GPIO, I2C, SPI)
- Entwicklung von Gerätetreibern
- Heapless Collections und statische Datenstrukturen
- Implementation eines Beispielprojekts auf Mikrocontroller
- Debugging mit JTAG/SWD, probe-rs und defmt Logging
Der effektive Kursinhalt kann, abhängig von Trainer, Durchführung, Dauer und Konstellation der Teilnehmer:innen, von obigen Angaben abweichen.
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Mehr über Rust
Rust ist eine systemnahe Programmiersprache, die Leistung, Zuverlässigkeit und Produktivität vereint. Durch ihr einzigartiges Ownership-System garantiert sie Speicher- und Thread-Sicherheit zur Kompilierzeit, ohne Garbage Collection oder Laufzeit-Overhead - ideal für Embedded Systems.Weitere Ressourcen:
History
Rust wurde ursprünglich von Graydon Hoare bei Mozilla Research entwickelt, mit dem Ziel, eine sichere Alternative zu C++ zu schaffen. Das Projekt begann 2006 als persönliches Projekt und wurde 2009 von Mozilla offiziell unterstützt. Die erste stabile Version 1.0 wurde 2015 veröffentlicht.
Die Entwicklung wurde massgeblich von Niko Matsakis und Aaron Turon geprägt, die das einzigartige Ownership-System und das Trait-basierte Typsystem entwickelten. Die Embedded Rust Working Group wurde gegründet, um die Sprache für Mikrocontroller und Embedded Systems zu optimieren.
Heute ist Rust eine beliebte Wahl für Embedded Systems, da es Sicherheit und Performance ohne Laufzeit-Overhead bietet. Die Sprache wird zunehmend in der Automotive-Industrie, IoT-Geräten und anderen sicherheitskritischen Embedded Systemen eingesetzt. Die starke Community und wachsende Toolchain-Unterstützung machen Rust zu einer zukunftssicheren Wahl für Embedded Entwicklung.