嵌入式Rust编程指南 | Mastering Embedded Rust: Bare Metal, FFI, Crates, Projects

想学怎么用 Rust 打造安全、现代化的嵌入式系统？我们带你从零起步，通过实战项目、驱动开发、外部函数接口（FFI）应用及 Cortex-M 工具使用，一步步进阶为嵌入式 Rust 开发高手！

课程核心学习内容

• 从零开始系统学习 Rust 编程语言
• 搭建第一个裸机 Rust 嵌入式应用程序
• 配置 ARM Cortex-M 微控制器固件的 Rust 工具链
• 编写链接脚本与启动文件，理解嵌入式 Rust 内存布局和启动流程
• 使用 cargo-binutils 检查、分析 ELF 文件
• 配置 VS Code 高效开发环境，实现嵌入式 Rust 代码构建、烧录与调试
• 掌握核心嵌入式 Rust 库的使用方法
• 资源受限环境下的高效日志记录与调试技巧
• 基于 cortex-m 和 cortex-m-rt 库操作 Cortex 外设（SysTick、ITM）
• Rust FFI 开发：构建安全 Rust API 对接现有 C 库
• Rust 与 C 之间安全传递结构体、字符串、枚举，保障类型安全
• 将 Rust 函数暴露给 C 调用，管理跨语言互操作性
• 实战开发 Rust 版 Flappy Bird 嵌入式游戏
• 基于 embedded-hal 特性开发硬件无关驱动，适配多平台微控制器
• 使用 MPU6050 传感器实现游戏交互控制
• 模块化代码设计，提升代码整洁度与可维护性
• 借助 STM32 HAL crate 安全配置微控制器外设
• 编写通用型嵌入式 Rust 代码

课程学习要求

• 无需 Rust 编程基础，课程从零开始教学
• 具备微控制器基础知识
• 掌握任意一门编程语言基础
• 如需在硬件上运行代码，需准备指定硬件组件

课程详细介绍

想为你的技术栈新增一门嵌入式编程语言？Rust 是绝佳选择，学习后绝不会让你失望！

本课程是零基础入门微控制器 Rust 编程的专属教程，即便你是嵌入式系统新手，也能轻松上手。

课程从微控制器工作原理讲起，逐步过渡到 Rust 嵌入式编程，全面夯实基础。无论你是否熟悉 C/C++，或是初次接触微控制器，都能快速掌握嵌入式 Rust 开发技能。

为什么选择 Rust 进行嵌入式开发？

Rust 能从根源规避空指针解引用、缓冲区溢出、使用后释放等常见内存安全问题，核心优势如下：

• 所有权模型：严格的所有权、借用和生命周期规则，杜绝内存误用问题
• 类型安全性：完善的类型系统，保障数据访问规范，避免无效内存访问
• Cargo 包管理器：一键引入外部库（crate），像插拔组件一样快速拓展功能

课程最终学习收获

• 嵌入式系统专属 Rust 入门知识
• 完整的交叉编译、烧录、调试工具链配置方案
• 基于 defmt 和 probe-rs 的实时调试与日志记录技术
• STM32 HAL crate 高级外设编程技能
• 独立开发 Rust 嵌入式 Flappy Bird 游戏
• 硬件抽象与模块化编码最佳实践
• 自定义链接脚本与启动代码的编写方法
• 基于泛型和特质开发通用嵌入式代码
• Rust + C 安全无缝集成的 FFI 技术
• 具备编写工业级、可复用嵌入式 Rust 固件的能力

硬件要求

注意：若你已有微控制器开发板可直接使用，课程核心知识适配绝大多数开发板；若想获得和讲师一致的学习体验，可参考推荐硬件清单：

1. 微控制器开发板

• 选项1：基于 STM32F303 的开发板（推荐 Fastbit STM32 Nano 板，内置 MPU6050 传感器）
• 选项2：任意 STM32 系列微控制器开发板

2. SWD 调试器

用于 STM32 微控制器的程序烧录与实时调试，是嵌入式开发必备工具

3. LCD 扩展板

推荐 GC9A01 驱动的 1.28 英寸 TFT LCD 模块（8 位并行接口），也可使用兼容模块

4. MPU6050 传感器

软件要求

• VS Code 开发工具
• STM32CubeIDE 软件

适合学习人群

• 希望用 Rust 替代/配合 C/C++ 进行微控制器开发的嵌入式工程师
• 想将 Rust 应用于硬件底层项目的 Rust 爱好者
• 零基础想从零构建嵌入式系统的编程新手

想要再掌握一门高效安全的嵌入式语言？Rust 绝对是你的不二之选！