Embassy – Modernes Embedded-Framework auf Basis von Rust und async

• Framework der nächsten Generation, entwickelt, um sichere und effiziente Embedded-Anwendungen schnell zu erstellen
• Gewährleistet Speicher- und Thread-Sicherheit zur Compile-Zeit ohne Runtime oder Garbage Collector und ermöglicht Multitasking auch ohne RTOS
• Unterstützt verschiedene Mikrocontroller und umfasst zentrale Funktionen wie HAL, Networking, Bluetooth, USB und Bootloader
• Berücksichtigt mit Low-Power-Design und prioritätsbasiertem Executor sowohl Echtzeitverarbeitung als auch Akkulaufzeit
• Etabliert sich als führende Plattform für asynchrone Embedded-Entwicklung in Verbindung mit dem Rust-Ökosystem

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Überblick über Embassy

• Embassy ist ein Framework der nächsten Generation, mit dem sich mithilfe von Rust und async-Funktionalität sichere und effiziente Embedded-Anwendungen schreiben lassen
  • Läuft ohne Runtime, Garbage Collector und Betriebssystem
  • Gewährleistet Speicher- und Thread-Sicherheit zur Compile-Zeit

Architektur auf Basis von Rust + async

• Nutzt Rusts async/await für effizientes Multitasking in Embedded-Umgebungen
  • Tasks werden zur Compile-Zeit in Zustandsmaschinen (state machines) umgewandelt und kooperativ ausgeführt
  • Keine dynamische Speicherallokation erforderlich, Ausführung auf einem einzelnen Stack
  • Erreicht schnelleren und kleineren Code auch ohne Context Switching eines RTOS
• Im verlinkten Material wird ein Leistungsvorteil gegenüber RTOS erwähnt

Wichtige Komponenten (Batteries Included)

• Hardware-Abstraktionsschicht (HAL)
  • Steuert Hardware-Funktionen über sichere Rust-APIs
  • Wichtige unterstützte Plattformen: STM32, nRF, RP2040, MSPM0, ESP32, CH32, PolarFire SoC, PY32
• Zeitverwaltung (embassy-time)
  • Bietet global nutzbare Typen wie Instant, Duration, Timer, ohne Overflow
• Echtzeit- und Low-Power-Unterstützung
  • Durch das Erzeugen mehrerer Executor ist prioritätsbasierte Task-Ausführung möglich
  • Im Leerlauf wird der Core automatisch in den Energiesparmodus versetzt, interruptbasiertes Wake-up
• Networking (embassy-net)
  • Unterstützt Ethernet, IP, TCP, UDP, ICMP, DHCP
  • Die asynchrone Struktur vereinfacht Timeout-Management und die Verarbeitung mehrerer Verbindungen
• Bluetooth
  • Unterstützt verschiedene BLE-Stacks wie trouble, nrf-softdevice, embassy-stm32-wpan
• LoRa, USB, Bootloader
  • Unterstützung für den LoRaWAN-Stack über lora-rs
  • embassy-usb implementiert USB CDC und HID-Klassen
  • embassy-boot unterstützt Firmware-Updates, die auch bei Stromausfällen sicher sind

Technische Daten und Lizenz

• Minimal unterstützte Rust-Version (MSRV): ab 1.75
• Lizenz: Wahlweise Apache-2.0 oder MIT
• Der Projektname ist eine Abkürzung für „** EMBedded ASYnc**”