Rust to doskonały język programowania do tworzenia urządzeń wbudowanych, takich jak MCU, które mają ograniczone zasoby. W szczególności Bare Metal (znany również jako no_std) przynosi wiele korzyści i umożliwia tworzenie całych aplikacji wyłącznie w Rust.
Poniższe kroki opisują, jak stworzyć, zbudować, flashować i symulować aplikację dla ESP32-S3, który jest dostępny w wielu zestawach deweloperskich, takich jak ESP32-S3-BOX-3 lub M5Stack CoreS3.
Należy zainstalować kilka narzędzi.
Po pierwsze, musimy zainstalować sam Rust. Użyjemy rustup.
Będziemy potrzebować kilku dodatkowych narzędzi. Możemy użyć `cargo install`, aby przeprowadzić instalację z kodu źródłowego. Szybszą metodą jest użycie cargo-binstall, który wdraża binaria narzędzi, oszczędzając czas w porównaniu z instalacją z kodu źródłowego.
Teraz możemy zainstalować dodatkowe narzędzia:
- espup – Narzędzie do instalowania i utrzymywania ekosystemu Rust Espressif.
- cargo-generate – Narzędzie do tworzenia projektów Rust z szablonów.
- espflash – Narzędzie do flashowania przez serial dla SoC i modułów Espressif. Zastępnik esptool.py w Rust dla Python.
Ponieważ naszym celem jest ESP32-S3, który opiera się na architekturze Xtensa, będziemy potrzebować toolchain Rust Xtensa, który należy zainstalować osobno. Uwaga: Dla chipów wprowadzonych po ESP32-S3, takich jak ESP32-C3, które opierają się na architekturze RISC-V, ta zależność nie jest potrzebna.
Teraz możemy wygenerować projekt, korzystając z szablonu Bare Metal z esp-rs/esp-template przy użyciu cargo-generate. Narzędzie zada kilka pytań. Oto zalecana konfiguracja:
Projekt `embedded-rust` powinien być utworzony i teraz jesteśmy gotowi, aby go zbudować i flashować.
Zaleca się budowanie projektu w profilu Release, ze względu na wydajność, zwłaszcza jeśli planujesz używać WiFi, które wymaga wielu zasobów, a profil debugowania jest zbyt wolny.
Podłącz ESP32-S3-BOX-3 do komputera za pomocą kabla USB i wpisz następujące polecenie, które uruchomi polecenie build i espflash z opcją monitorowania, aby flashować i monitorować sprzęt.
Jeśli nie masz ESP32-S3-BOX-3, możesz użyć symulatora Wokwi. Otwórz VS Code:
Zainstaluj rozszerzenie Wokwi dla VS Code (Ctrl+Shift+P), wybierz “Install extension”, wyszukaj Wokwi i kliknij “install”.
Aktywuj darmową licencję Wokwi (Ctrl+Shift+P), wybierz “Wokwi: Request a new license” i postępuj zgodnie z procesem aktywacji w przeglądarce internetowej.
Jeśli projekt został utworzony w profilu Release, musimy zmienić ścieżkę do pliku binarnego w pliku `wokwi.toml`:
Uruchom symulację (Ctrl+Shift+P), wybierz “Wokwi: Start Simulator”.
Symulowany chip powinien się pojawić i powinieneś uzyskać następujący wynik:
Gratulacje! Ukończyłeś swój pierwszy projekt Rust Bare Metal dla ESP32-S3-BOX-3.
Porada dotycząca produktywności: Możesz pozostawić otwarte okno Wokwi z symulatorem podczas tworzenia aplikacji. Po zbudowaniu aplikacji przy użyciu `cargo run –release`, symulator przechwyci zmianę i pokaże symulację, nawet podczas oczekiwania na zakończenie procesu flashowania. Może to znacznie zaoszczędzić czas, pozwalając na natychmiastowe zobaczenie wyników zmiany kodu.