آموزش تسلط بر رست امبدد: بر متال، FFI، کرِیت‌ها، پروژه‌ها - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

Introduction

• خوش آمدید Welcome

• مخزن دوره Course repository

نصب Toolchain Rust Rust Toolchain Installation

• نصب Toolchain برای Host Toolchain installation for Host

• اجزای Toolchain و target triple برای اهداف Tier 1 Toolchain components and target triple of Tier 1 targets

• نصب IDE VS Code Install VS Code IDE

• ایجاد یک پروژه Rust با Cargo و افزونه‌های مهم VS Code Creating a Rust project using Cargo and Important VS code extensions

• ابزارهای مهم: rustfmt، cargo fix، Clippy Important tools: rustfmt, cargo fix , Clippy

مبانی Rust: معرفی سریع مفاهیم اصلی Rust Fundamentals: Quick intro to core concepts

• چگونه Rust ایمنی حافظه را در مقایسه با C/C++ تضمین می‌کند – بخش ۱ How Rust ensures memory safety compared to C/C++ part 1

• متغیرها و انواع داده عددی Variables and numerical data types

• لیترال بایت (Byte literal) Byte literal

• کاراکتر (Char) و نمایش یونیکد Char and unicode representation

• متغیرهای استاتیک (Statics) Statics

• ثابت‌ها (Constants) Constants

• چگونه Rust ایمنی حافظه را در مقایسه با C/C++ تضمین می‌کند – بخش ۲ How Rust ensures memory safety compared to C/C++ part 2

• آرایه‌ها (Arrays) Arrays

• ارجاعات (References) References

• امانت‌گیری (&T و &mut T) Borrow(&T and &mut T)

• آیا می‌توانید به ما کمک کنید؟ Can you help us?

• نوع داده slice slice data type

• if..else به عنوان یک دستور (statement) و عبارت (expression) if..else as a statement and expression

• دستور match match statement

• دستور if..let if..let statement

• چگونه Rust ایمنی حافظه را در مقایسه با C/C++ تضمین می‌کند – بخش ۳ How Rust ensures memory safety compared to C/C++ part 3

• عملگرهای مقایسه‌ای و منطقی Comparison and logical operators

• عملگرهای بیتی Bitwise operators

• رشته‌ها (Strings) Strings

• رشته با رمزگذاری UTF8 UTF8 encoded string

• نوع لیترال رشته (&str) String literal type(&str)

• اعلان تابع و پارامترها Function declaration and parameters

• ساختارها (Structures) Structures

• چاپ ساختار Printing the structure

• مقداردهی اولیه struct با مقادیر پیش‌فرض Initializing struct with defaults

• ارسال متغیرهای struct به توابع Passing struct variables to functions

• ایجاد متدها برای یک struct Creating methods for a struct

• توابع مرتبط (سازنده) یک struct Associated functions(Constructor) of struct

• نوع شمارشی (Enums) Enums

• متدها و توابع مرتبط با یک نوع شمارشی (enum) Methods and associated functions of an enum type

• Option<T> Option<T>

• Result<T, E> Result<T, E>.

• مدیریت خطا با استفاده از نوع Result Error handling using Result type

• انتشار خطا با استفاده از علامت سؤال (?) Error propagation using ?

• جنریک‌ها (Generics) Generics.

کامپایل متقابل (Cross compilation) Cross compilation

• درباره سخت‌افزار About the hardware

• مقدمه‌ای بر کامپایل متقابل برای معماری هدف Intro to cross compilation for target architecture

• تمرین ۰۰۱: تولید فایل ELF برای یک برنامه بسیار ابتدایی Rust – بخش ۱ Exercise 001: Generating ELF file for the very basic rust program part 1

• تولید فایل ELF برای یک برنامه بسیار ابتدایی Rust – بخش ۲ Generating ELF file for the very basic rust program part 2

• درباره نوع 'never' (!) About Type 'never'(!)

• بررسی فایل ELF با استفاده از cargo-binutils Inspecting ELF file using cargo-binutils

نوشتن کد راه‌اندازی و اسکریپت لینکر برای برنامه Rust bare metal Writing start-up code and linker script for bare metal Rust program

• نوشتن کد راه‌اندازی – بخش ۱ Writing start-up code part-1

• درباره لینکر، پرچم‌های لینکر و اسکریپت لینکر About Linker, Linker flags and Linker script

• نوشتن اسکریپت لینکر از ابتدا – بخش ۱ [MEMORY] Writing linker script from scratch part 1 [MEMORY]

• انواع مختلف داده در یک برنامه Different types of data in a program

• نوشتن اسکریپت لینکر از ابتدا – بخش ۲ [SECTIONS] Writing linker script from scratch part 2 [SECTIONS]

• نوشتن اسکریپت لینکر از ابتدا – بخش ۳ Writing linker script from scratch part 3

• نوشتن کد راه‌اندازی – بخش ۲ [جدول بردار] Writing start-up code part-2 [Vector table]

• نوشتن کد راه‌اندازی – بخش ۳ [extern "C"] Writing start-up code part-3 [extern "C"]

• نوشتن کد راه‌اندازی – بخش ۴ [Default_Handlers] Writing start-up code part-4 [Default_Handlers]

• نوشتن کد راه‌اندازی – بخش ۵ [Reset_Handler] Writing start-up code part-5 [Reset_Handler]

• اشاره‌گرهای خام (Raw pointers) در Rust Raw pointers in Rust

• نوشتن کد راه‌اندازی – بخش ۶ [Reset_Handler] Writing start-up code part-6 [Reset_Handler]

• آیا می‌توانید به ما کمک کنید؟ Can you help us?

فلش کردن و دیباگ کردن (Flash و Debug) Flash and Debug

• فلش کردن کد به سخت‌افزار هدف – ۱ [نصب STM32CubeCLT] Flashing code to target hardware-1 [Install STM32CubeCLT]

• فلش کردن کد به سخت‌افزار هدف – ۲ [راه‌اندازی VsCode و cortex-debug] Flashing code to target hardware-2 [VsCode and cortex-debug setup]

• فلش کردن کد با استفاده از ابزارهای probe.rs Flashing code using probe.rs tools

تمرین ۰۰۲: اپلیکیشن Rust bare metal برای کنترل LEDها با استفاده از وقفه‌ها (Interrupts) Exercise 002: Bare metal Rust application to handle LEDs using Interrupts

• مقدمه Introduction

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۱ Exercise Implementation Part 1

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۲ Exercise Implementation Part 2

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۳ Exercise Implementation Part 3

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۴ Exercise Implementation Part 4

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۵ Exercise Implementation Part 5

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۶ Exercise Implementation Part 6

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۷ و تست ماژول LED Exercise Implementation Part 7 and Testing LED module

• Unsafe block در مقابل Unsafe fn Unsafe block vs Unsafe fn

• کامنت‌گذاری و تولید مستندات – بخش ۲ [//! مستندات داخلی] Commenting and generating documentation part 2 [//! Inner documentation]

• کامنت‌گذاری و تولید مستندات – بخش ۱ [/// مستندات بیرونی] Commenting and generating documentation part 1 [/// Outer documentation]

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۸؛ نوشتن ماژول دکمه Exercise Implementation Part 8; Writing button module

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۹؛ کدنویسی برای وقفه دکمه Exercise Implementation Part 9; Coding for button interrupt

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۱۰ Exercise Implementation Part 10

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۱۱ Exercise Implementation Part 11

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۱۲ Exercise Implementation Part 12

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۱۳ Exercise Implementation Part 13

• پیاده‌سازی تمرین – بخش ۱۴: تست وقفه دکمه Exercise Implementation Part 14: Testing button interrupt

تمرین ۰۰۳: استفاده از crateهای خارجی cortex-m-rt و cortex-m Exercise 003: Using external crate cortex-m-rt and cortex-m

• crate چیست؟ What is a crate?

• crateهای مهم برای سیستم‌های جاسازی‌شده (embedded systems) Important crates for embedded systems

• مقدمه تمرین Exercise introduction

• توضیح crate cortex-m-rt Cortex-m-rt crate explanation

• سینتکس شماره نسخه crate Crate version number syntax

• crateهای مدیریت Panic Panic handling crates

• تولید مبنای زمانی Systick با استفاده از crate cortex-m Systick time base generation using cortex-m crate

• تست تولید مبنای زمانی Systick Testing Systick time base generation

• آیا می‌توانید به ما کمک کنید؟ Can you help us?

تمرین ۰۰۴: چاپ‌های ITM Exercise 004: ITM prints

• مقدمه تمرین ۰۰۴ Exercise 004 introduction

• Instrumentation Trace Macrocell (ITM) Instrumentation Trace Macrocell(ITM)

• پیاده‌سازی تمرین Exercise implementation

• بازآرایی (Refactoring) و تست Refactoring and Testing

• بخش بحرانی (Critical section) Critical section

• Mutex و Refcell Mutex and Refcell

رابط توابع خارجی Rust (FFI) Rust Foreign Function Interface(FFI)

• گام‌های درگیر در کار با کدهای Rust و زبان‌های خارجی Steps involved in dealing with Rust and Foreign language code

• نگاشت انواع بین Rust و C Types mapping between Rust and C

• معادل Rust برای void و void pointer در C Rust equivalent of C's void and void pointer

• معادل Rust برای void و void pointer در C (ادامه) Rust equivalent of C's void and void pointer contd.

• نمایش رشته C در Rust Rust representation of C's String

• پذیرش و پردازش رشته‌ها از 'C' در Rust (core::ffi::Cstr) Rust accepting and processing Strings from 'C' (core::ffi::Cstr)

• ارسال رشته‌ها از Rust به 'C' (std::ffi::CString) Rust sending Strings to 'C' (std::ffi::CString)

• آرایش حافظه Struct: Rust در مقابل C Struct memory layout: Rust Vs C

• ارسال struct از Rust به C Passing struct from Rust to C

تمرین ۰۰۵: پیاده‌سازی بازی Flappy Bird (Rust + C) Exercise 005: Flappy Bird game implementation(Rust + C)

• مقدمه‌ای بر اپلیکیشن Flappy Bird Introduction to Flappy bird application

• پیاده‌سازی: پیکربندی Peripheral و تولید کد (LCD موازی ۸ بیتی) Implementation : Peripheral config and code generation(8 bit parallel LCD)

• پیاده‌سازی: پیکربندی Peripheral و تولید کد (LCD مبتنی بر SPI) Implementation: Peripheral config and code generation(SPI based LCD)

• کامپایل فایل‌های سورس 'C' از پروژه Rust: چگونه کار می‌کند؟ Compiling 'C' source files from Rust project: How it works?

• نوشتن build.rs – بخش ۱ Writing build.rs part 1

• نوشتن build.rs – بخش ۲ Writing build.rs part 2

• نوشتن build.rs – بخش ۳ Writing build.rs part 3

• نوشتن build.rs – بخش ۴ Writing build.rs part 4

• نوشتن build.rs – بخش ۵ Writing build.rs part 5

• تست پروژه برای تولید وقفه systick Testing project for systick interrupt generation

• کپی فایل‌های درایور به داخل پروژه Copy driver files into the project

• تحلیل مشکل مربوط به weak symbol linkage Analysing the issue related to weak symbol linkage

• رفع مشکل مربوط به weak symbol linkage و تست پروژه Fixing issue related to weak symbol linkage and testing project

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۱ Game feature : Start screen implementation part-1

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۲ Game feature : Start screen implementation part-2

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۳ Game feature : Start screen implementation part-3

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۴ Game feature : Start screen implementation part-4

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۵ Game feature : Start screen implementation part-5

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۶ Game feature : Start screen implementation part-6

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۷ Game feature : Start screen implementation part-7

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۸ Game feature : Start screen implementation part-8

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۹ Game feature : Start screen implementation part-9

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۱۰ Game feature : Start screen implementation part-10

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۱۱ Game feature : Start screen implementation part-11

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۱۲ Game feature : Start screen implementation part-12

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی صفحه شروع – بخش ۱۳ Game feature : Start screen implementation part-13

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی حرکت مانع – بخش ۱ Game feature: Obstacle movement implementation part-1

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی حرکت مانع – بخش ۲ Game feature: Obstacle movement implementation part-2

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی حرکت مانع – بخش ۳ Game feature: Obstacle movement implementation part-3

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی حرکت مانع – بخش ۴ Game feature: Obstacle movement implementation part-4

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی حرکت مانع – بخش ۵ Game feature: Obstacle movement implementation part-5

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی حرکت مانع – بخش ۶ Game feature: Obstacle movement implementation part-6

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی حرکت بازیکن – بخش ۱ Game feature: Player movement implementation part-1

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی حرکت بازیکن – بخش ۲ Game feature: Player movement implementation part-2

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی تشخیص برخورد – بخش ۱ Game feature: Collision detection implementation part-1

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی تشخیص برخورد – بخش ۲ Game feature: Collision detection implementation part-2

• ویژگی بازی: پیاده‌سازی تشخیص برخورد – بخش ۳ Game feature: Collision detection implementation part-3

ایجاد درایور دستگاه مستقل از سخت‌افزار با استفاده از embedded-hal Creating hardware agnostic device driver using embedded-hal

• درباره توسعه درایور مستقل از سخت‌افزار About hardware agnostic driver development

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۱ MPU6050 driver crate implementation part-1

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۲ MPU6050 driver crate implementation part-2

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۳ MPU6050 driver crate implementation part-3

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۴ MPU6050 driver crate implementation part-4

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۵ MPU6050 driver crate implementation part-5

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۶ MPU6050 driver crate implementation part-6

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۷ MPU6050 driver crate implementation part-7

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۸ MPU6050 driver crate implementation part-8

• پیاده‌سازی crate درایور MPU6050 – بخش ۹ MPU6050 driver crate implementation part-9

• افزودن [features] به crate درایور Adding [features] to driver crate

کار با crateهای Hal و PAC Working with Hal crate and PAC

• تمرین ۰۰۵: خواندن از سنسور – بخش ۱ Exercise 005: Reading from sensor part 1

• PAC و HAL PAC and HAL

• کدنویسی مقداردهی اولیه I2C – بخش ۱ I2C initialization coding part 1

• کدنویسی مقداردهی اولیه I2C – بخش ۲ I2C initialization coding part 2

• کدنویسی مقداردهی اولیه I2C – بخش ۳ I2C initialization coding part 3

استفاده از Traits Using Traits

• مدیریت دستگاه ورودی از طریق پیاده‌سازی Trait – بخش ۱ Handling input device via Trait implementation part 1

• مدیریت دستگاه ورودی از طریق پیاده‌سازی Trait – بخش ۲ Handling input device via Trait implementation part 2

• مدیریت دستگاه ورودی از طریق پیاده‌سازی Trait – بخش ۳ Handling input device via Trait implementation part 3

لاگ‌گیری (Logging) Logging

• لاگ‌گیری داده‌ها با استفاده از RTT و probe.rs Logging data using RTT and probe.rs

• تست لاگ‌گیری داده‌ها با استفاده از RTT Logging data using RTT testing

تمرین ۰۰۵: پیاده‌سازی بازی Flappy Bird (Rust + C) (ادامه) Exercise 005: Flappy Bird game implementation(Rust + C) contd.

• ویژگی بازی: محاسبه زاویه Roll Game feature : Calculating roll angle

• ویژگی بازی: نگاشت زاویه Roll به موقعیت پرنده Game feature : Map roll angle to bird position

• به‌روزرسانی موقعیت Y پرنده Updating bird Y position

• نکته‌ای درباره نویز سنسور Note about sensor noise

• تست برنامه نهایی Testing final application

• کارهای باقی‌مانده (TODOs) برای دانشجویان TODOs for the students

• ویدیوهای بعدی به زودی Next videos coming soon

• سخنرانی جایزه (BONUS) BONUS LECTURE