将仿制药用于嵌入式HAL结构

Question

我正在为STM32微控制器编写一个嵌入式程序。我希望能够存储代表按钮的GPIO引脚，以一个不错的合并结构。

由于嵌入式式嵌入式用仿制药编码“引脚”结构的状态，因此每个GPIO都有不同的锈类型，但是对于我的情况（按钮），它们都实现了embedded_hal :: digital :: v2 :: v2 :: inputpin特性。

我可以明确指定每个成员的类型，但是在进行配置时，我还必须为每个按钮编写PIN和端口，即：

    let mut middle = gpioa
        .pa6
        .into_pull_up_input(&mut gpioa.moder, &mut gpioa.pupdr);

这意味着指定结构中的类型会导致冗余，并且如果我需要更改一个PIN在硬件中，我需要在多个地方以代码更改它。

存储这些销钉的规范方法是什么？当然，我不能像在嵌入式上下文中那样使用特质对象。

目前，我有以下内容：

use embedded_hal::digital::v2::InputPin;

struct Buttons<M, R, L, U, D>
where
    M: InputPin,
    R: InputPin,
    L: InputPin,
    U: InputPin,
    D: InputPin,
{
    middle: M,
    right: R,
    left: L,
    up: U,
    down: D
}

但是这似乎是潜在的代码气味。

另外，如果我想将此按钮结构存储在另一个结构中，则除非我明确指定（并因此写两次）PIN类型，否则仿制药的数量很可能很大。

是否有更好的方法可以有效？

Answer 1

您可以使用 into_dynamic< /代码>。它删除了一些类型信息，即引脚，但类型中仍然包含端口。

atsamd-hal 有 DynPin，这会完全删除所有类型信息。您需要这样的东西，但我对 ST HAL 不太熟悉。

Answer 2

您可以使用关联类型将单个类型封装在单个类型中：

trait InputPin {}

trait InputPins {
    type M: InputPin;
    type R: InputPin;
    type L: InputPin;
    type U: InputPin;
    type D: InputPin;
}

struct Buttons<Pins: InputPins> {
    middle: Pins::M,
    right: Pins::R,
    left: Pins::L,
    up: Pins::U,
    down: Pins::D
}

然后，要实例化按钮您将使用单个类型，该类型使用inputpins特质。

Answer 3

给定一些全部实现 InputPin 的结构，

struct M;
struct R;
struct L;
struct U;
struct D;

您可以构造一个也实现 InputPin 的枚举：

enum Pin {
    M(M),
    R(R),
    L(L),
    U(U),
    D(D),
}

impl InputPin for Pin {
    type Error = ...;

    fn is_high(&self) -> Result<bool, Self::Error> {
        match self {
            Pin::M(pin) => pin.is_high(),
            Pin::R(pin) => pin.is_high(),
            Pin::L(pin) => pin.is_high(),
            Pin::U(pin) => pin.is_high(),
            Pin::D(pin) => pin.is_high(),
        }
    }

    fn is_low(&self) -> Result<bool, Self::Error> {
        match self {
            Pin::M(pin) => pin.is_low(),
            Pin::R(pin) => pin.is_low(),
            Pin::L(pin) => pin.is_low(),
            Pin::U(pin) => pin.is_low(),
            Pin::D(pin) => pin.is_low(),
        }
    }
}

然后，您可以在任何地方使用 Pin 枚举，而无需泛型。

由于这可能会变得麻烦且重复，因此有一个方便的 crate 可以为您完成此操作：enum_dispatch。它甚至声称比手写代码有更好的性能。