Rustでﾁｮｯﾄ気軽にセンサドライバ開発

Rustでﾁｮｯﾄ気軽にセンサドライバ開発 Rust×組み込み Interfaceオフ会@東京 2019-06-17 @ryochack

About Me @ryochack 組み込みソフトウェア開発が仕事システムプログラミング目当てでRustを触り始めた「いつまで僕らはC/C++を使い続けなければならないのか…」 2

この発表の構成要素 Rust FT232H, MPSSE bindgen embedded-hal 3

Rustでﾁｮｯﾄ気軽にセンサドライバ開発 4

センサのドライバ開発どうやっていますか？ ※本発表での「センサ」は GPIO, I2C, SPI, UARTのI/Fを持つセンサを指します 5

おそらくだいたいこんな感じ？ PCもしくはLinuxボード上で開発、Linuxボード上で実行 PC上で開発、MCUボード上で実行 6

こうできたら楽 PC上で開発、PC上で実行 7

できます 8

FTDI FT232H Adafruit FT232Hモジュール http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08942/ 秋月電子通商 FT232HLモジュール http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-06503/ ※これ自体は全く新しいものではないです 9

MPSSE (Multi-Protocol Synchronous Serial Engine) USB経由でGPIO, SPI, I2Cを制御これを使ってRustでのセンサのドライバ開発を楽にできないか？ ➡
MPSSEの上でセンサのドライバ開発ができる環境を作ってみよう 10

既存のCのコード資産を活用したい一からRustで実装し直すのは大変… 11

bindgen https://github.com/rust-lang/rust-bindgen CのヘッダファイルからRustのFFIバインディングを自動生成 MPSSEのOSS実装のlibmpsseからRustのコードを生成 https://code.google.com/archive/p/libmpsse/ 12

PCで開発したコードをターゲット上でもそのまま動かしたい MPSSE専用APIを抽象化したい 13

embedded-hal https://github.com/rust-embedded/embedded-hal RustのEmbedded devices Working Groupが策定 https://docs.rust-embedded.org/book/portability/ 今回は"Hardware Abstraction Layer
Impl"を実装 14

mpsse-rs https://github.com/ryochack/mpsse-rs Workspace構成 mpsse-sys : bindgen生成のunsafeなFFIバインディング mpsse : Rustらしくするwrapper mpsse-hal
: embedded-hal実装 ※いろいろ未完成… 15

Demo 16

余談 17

bindgen生成コードはケアする必要あり bindgenが出力するRustコードはunsafeかつ、直接的な呼び出しになっている ➡ 上位からRustらしく呼び出せるようにWrapする必要がある 18

bindgen wrap例 19

FT232Hは１つだけ接続する FT232Hが他にも接続されているとlibmpsseがデバイスを見つけられなくなる DigilentのAnalog Discovery 2などにもFT232Hが載っているため、波形計測は他のPCから… 20

オチ既にmpsse-halと同じことをやってるcrateがあった…！ https://github.com/geomatsi/ftdi-embedded-hal Rustで組込み系の何かを作る時にはまずawesome-embedded-rustリポジトリを確認しましょう…！ https://github.com/rust-embedded/awesome-embedded-rust 21

ありがとうございました This slide was generated by Marp 22

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