цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 



Как начать программировать на Rust для Arduino

Автор: Mike(admin) от 7-06-2023, 03:55

Популярность платформы программирования Arduino возросла до такой степени, что большинство людей знакомы с базовой архитектурой Arduino и ее различными вспомогательными цепями. В результате начать работу со схемами на базе Arduino легко, не понимая, что происходит под капотом, и не знакомясь с такими понятиями, как анализ производительности и оптимизация. Но являетесь ли вы опытным программистом на Rust?


Как начать программировать на Rust для Arduino

Изучение Rust – важный и сложный шаг даже для разработчиков, которые привыкли разрабатывать код с использованием других языков программирования. Опыт разработки сильно отличается от языка к языку, но основы достаточно просты для понимания с помощью всего нескольких книг и виртуального обучения. Хотя первые несколько дней могут показаться запутанными и разочаровывающими, они более чем стоят затраченных усилий. Но что дает язык программирования Rust?


Rust – это язык программирования, который существует уже около десяти лет. Однако это гораздо больше, чем просто язык программирования. Это экосистема, состоящая из инструментов, которые могут предложить гораздо больше, чем что-либо раньше. Rust предлагает несколько преимуществ по сравнению с другими языками программирования, таких как безопасность памяти и высокий уровень параллелизма. Он также предоставляет объектно-ориентированные функции, которые уступают обычным процедурным языкам, таким как C или C++. Кроме того, встраиваемые системы, реализованные на Rust, расширились и включают в себя несколько интересных библиотек. Вы можете получить массу удовольствия от подобных систем, воспользовавшись преимуществами этих библиотек. Это одна из многих причин, по которым большинство разработчиков предпочитают использовать Rust как подходящий язык программирования.


Rust используется в ситуациях программирования, связанных с безопасностью при работе с управлением памятью и параллелизмом. Это важная часть программного обеспечения в современном мире программирования. Rust необходим при программировании в случаях, когда ресурсы ограничены, особенно при работе с конфиденциальными данными или программами, которые потенциально могут причинить вред, если будут вести себя неправильно. Включив в Arduino язык Rust вы увидите так много преимуществ, предоставляемых Rust, которые принесут пользу вашим проектам способами, о которых вы даже не подозревали. Но сначала давайте глубже разберемся с Arduino.


Экосистема Arduino состоит из гораздо большего, чем аппаратное обеспечение. Он даже поддерживает несколько языков программирования, включая C++ и C. Однако, если вы только начинаете работать с Arduino, вы, скорее всего, будете использовать Arduino IDE для большей части своей разработки. В этом контексте нам придется иметь дело с новым языком программирования, Rust. Понимание того, что такое Rust и как с ним работать, потребует некоторых исследований и знакомства с явным управлением памятью и тем, как компилятор может вывести информацию о программе во время компиляции, а не во время выполнения (например, в языке с динамической типизацией, таком как Python).


По большей части начало работы с Rust для Arduino похоже на изучение любого другого языка программирования. Вам придется немного прочитать и изучить базовый синтаксис и концепции, поэтому вам придется не торопиться с этим. Самое важное, что следует отметить, это то, что Rust не предоставляет полезного механизма для обработки сбоев (по крайней мере, не так, как вы ожидаете от таких языков, как Java или Python), и многие ошибки считаются ошибками программиста. Поэтому изучение Rust потребует больше внимания к анализу данных, очистке ввода и подобным задачам.


При написании программы для Arduino первое, что нужно учитывать – это то, как следует использовать плату. Процесс запуска кода на Arduino сильно отличается от других языков. Во-первых, вам нужно создать скетч с помощью Arduino IDE. После этого загрузите скетч на плату. Этот скетч должен иметь все функции, необходимые для его запуска, включая исполняемый код, встроенные переменные и функции настройки, которые вызываются во время выполнения. После того, как код был скомпилирован, его нужно загрузить на плату. Если код выполняется как приложение на компьютере, он сначала скомпилирует и загрузит программу перед запуском.


Процесс будет почти идентичен, если вы использовали Arduino ранее. Вам нужно будет создать новый скетч, подключить схему к плате, скомпилировать и загрузить его. Мы не будем беспокоиться об этом шаге, так как мы ничего не можем сделать с ошибками. Поэтому давайте начнем писать код. Rust для Arduino поставляется с rust/rustc-serialize, который управляет сериализацией структур данных Rust. Поэтому воспользуемся следующим:



extern crate rustc_serialize;
...
let hello_str = serialize_str!(Hello from Rust on the Arduino board); print!("Hello {}!", hello_str);

Мы можем использовать функцию serialize_str! Макрос для преобразования нашей структуры данных Rust в строковое представление ASCII, которое можно вывести позже. Библиотека serde делает это, просматривая структуру и ища особый вид маркеров, называемых тегами. Это будет знакомо, если вы когда-либо разрабатывали подобный код на C++ или C#. Что, если бы мы хотели большей гибкости, позволяя пользователям предоставлять свою структуру? Если бы мы использовали другой язык, мы бы, вероятно, сделали его глобальной переменной и разрешили доступ из любого места. Для этого нам нужно создать новый файл с именем rust_program.rs и определить одну структуру, которой будет разрешено проходить через модуль.



// rust_program.rs struct ArduinoStr {
}
...
let hello_str = serialize_str!(ArduinoStr { name: "Arduino"}); print!("Hello {}!", hello_str); //

Rust для Arduino не является полнофункциональным, поэтому мы должны предоставить методы доступа. В этом нет необходимости для других языков программирования из-за их строгой проверки типов. Rust для Arduino читает структуры данных Rust очень нестандартным способом. Он также не предоставляет инструментов для преобразования структур данных Rust в другие форматы, такие как Prolog или JSON. В этом случае мы просто хотим вывести данные. Поэтому мы будем использовать println! вместо println!(ArduinoStr f). Вот и все. Мы создали и запустили нашу первую программу на Rust на плате Arduino. Но зачем нам сначала сериализовать структуру Rust? Это просто удобство, как и использование IO.puts!(String s), когда вы хотите вывести строку из файла.


Процесс написания кода с использованием Rust идентичен любому другому языку программирования на платформе Arduino, с некоторыми незначительными отличиями в обработке ошибок или структурах данных. Сериализация структур данных Rust проста и интуитивно понятна благодаря использованию тегов. Используя Rust на платформе Arduino, вы можете практиковаться в работе с данным языком программирования и со временем улучшать свои навыки программирования.




© digitrode.ru


Теги: Rust, Arduino




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий