Rust es un gran lenguaje de programación para el desarrollo de dispositivos embebidos como los MCU, que tienen recursos limitados. Especialmente, Bare Metal (también conocido como no_std) trae muchas ventajas y permite la creación de aplicaciones completas puramente en Rust.
Los siguientes pasos describen cómo crear, construir, flashear y simular una aplicación para ESP32-S3, que está incluida en muchos DevKits como el ESP32-S3-BOX-3 o el M5Stack CoreS3.
Hay varias herramientas que necesitan ser instaladas.
Primero, necesitamos instalar Rust. Usaremos rustup.
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
Necesitaremos varias herramientas adicionales. Podemos usar `cargo install` para realizar la instalación desde el código fuente. El método más rápido es usar cargo-binstall, que despliega binarios de herramientas y ahorra tiempo en comparación con la instalación desde el código fuente.
curl -L --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://raw.githubusercontent.com/cargo-bins/cargo-binstall/main/install-from-binstall-release.sh | bash
Ahora podemos instalar herramientas adicionales:
- espup – Herramienta para instalar y mantener el ecosistema Rust de Espressif.
- cargo-generate – Herramienta para crear proyectos Rust a partir de plantillas.
- espflash – Utilidad de flasheo serial para SoCs y módulos de Espressif. Reemplazo en Rust para esptool.py basado en Python.
cargo binstall espup cargo-generate espflash
Como estamos apuntando al ESP32-S3, que está basado en la arquitectura Xtensa, necesitaremos la toolchain Xtensa de Rust, que debe ser instalada por separado. Nota: Para los chips introducidos después del ESP32-S3, como el ESP32-C3, que están basados en la arquitectura RISC-V, esta dependencia no es necesaria.
espup install source ~/export-esp.sh
Ahora podemos generar un proyecto usando la plantilla Bare Metal de esp-rs/esp-template utilizando cargo-generate. La herramienta hará varias preguntas. Aquí está la configuración recomendada:
cargo generate esp-rs/esp-template Project Name: embedded-rust Destination: /home/georgik/projects/embedded-rust ... project-name: embedded-rust ... Generating template ... ✔ Which MCU to target? · esp32s3 ✔ Configure advanced template options? · true ✔ Enable allocations via the esp-alloc crate? · true ✔ Enable WiFi/Bluetooth/ESP-NOW via the esp-wifi crate? · false ✔ Configure project to use Dev Containers (VS Code and GitHub Codespaces)? · true ✔ Configure project to support Wokwi simulation with Wokwi VS Code extension? · true ✔ Add CI files for GitHub Action? · true ✔ The template is requesting to run the following command. Do you agree? cargo fmt · yes Moving generated files into: `/home/georgik/projects/embedded-rust`... Initializing a fresh Git repository ✨ Done! New project created /home/georgik/projects/embedded-rust
El proyecto `embedded-rust` debería estar creado, y ahora estamos listos para construir y flashear.
Se recomienda construir el proyecto en el perfil Release, debido a las consideraciones de rendimiento, especialmente si planeas usar WiFi, que requiere muchos recursos, y el perfil de depuración es demasiado lento.
Conecta el ESP32-S3-BOX-3 a tu computadora usando un cable USB y escribe el siguiente comando, que invocará un comando de construcción y espflash con la opción de monitor para flashear y monitorear el hardware.
cd embedded-rust cargo run --release
Si no tienes el ESP32-S3-BOX-3 contigo, es posible usar el simulador Wokwi. Abre VS Code:
code .
Instala la extensión Wokwi para VS Code (Ctrl+Shift+P), selecciona “Install extension”, busca Wokwi y haz clic en “install”.
Activa la licencia gratuita de Wokwi (Ctrl+Shift+P), selecciona “Wokwi: Request a new license” y sigue el proceso de activación en el navegador web.
Si el proyecto fue creado en el perfil Release, necesitamos cambiar la ruta al binario en el archivo `wokwi.toml`:
[wokwi] version = 1 elf = "target/xtensa-esp32s3-none-elf/release/embedded-rust" firmware = "target/xtensa-esp32s3-none-elf/release/embedded-rust"
Ejecuta la simulación (Ctrl+Shift+P), selecciona “Wokwi: Start Simulator”.
El chip simulado debería aparecer y deberías obtener el siguiente resultado:
ESP-ROM:esp32s3-20210327 Build:Mar 27 2021 rst:0x1 (POWERON),boot:0x8 (SPI_FAST_FLASH_BOOT) SPIWP:0xee mode:DIO, clock div:1 load:0x3fce3808,len:0x370 load:0x403c9700,len:0x900 load:0x403cc700,len:0x2364 entry 0x403c98ac INFO - Hello world!
¡Felicidades! Has completado tu primer proyecto Rust Bare Metal para ESP32-S3-BOX-3.
Consejo de productividad: Puedes mantener la ventana de Wokwi con el simulador abierta mientras desarrollas la aplicación. Una vez que construyas la aplicación usando `cargo run –release`, el simulador tomará el cambio y te mostrará la simulación, incluso mientras esperas a que se complete el proceso de flasheo. Esto puede ahorrar mucho tiempo permitiéndote ver los resultados de un cambio de código de inmediato.