Seminarkatalog

Rust gewinnt in der Embedded-Entwicklung an Bedeutung, weil die Sprache Speicherfehler, Datenrennen und unsichere Nebenläufigkeit bereits zur Entwicklungszeit reduziert und zugleich hardwarenahes Arbeiten ohne unnötige Laufzeit-Abstraktionen ermöglicht. In dieser Rust Embedded Systeme Schulung lernst du, wie Rust in Mikrocontroller-Projekten praktisch eingesetzt wird: von der Einrichtung der Toolchain über #![no_std], Cortex-M-Hardware und QEMU bis hin zu GPIO, Timern, UART, SPI, I2C, Interrupts, DMA und Treiberentwicklung.

Das 3-tägige Training verbindet fundierte technische Grundlagen mit direkter Arbeit an Embedded-Hardware. Der Schwerpunkt liegt auf Bare-Metal-Entwicklung, strukturiertem Hardware-Zugriff, Memory-Layout, Debugging, Testing, Logging und sicherer Kommunikation. Du arbeitest mit typischen Embedded-Werkzeugen, analysierst Hardware-nahe Fehlerbilder und lernst, wie PAC-, HAL- und embedded-hal-Konzepte zu wartbaren Rust-Modulen zusammenspielen.

Die Schulung richtet sich an Entwicklerinnen und Entwickler, die Rust bereits sicher beherrschen und den nächsten Schritt in Richtung Firmware, IoT-Komponenten, Geräteentwicklung oder Echtzeit-nahe Anwendungen gehen möchten. Wenn du deine Rust-Basis vorher festigen willst, sind der Rust Grundkurs und der Rust-Fortgeschrittenenkurs passende Vorbereitungen. Weitere Vertiefungen findest du in unseren Rust Seminaren.

Auch die Möglichkeiten und Grenzen von Rust im Linux-Kernel-Umfeld werden eingeordnet. Dadurch erhältst du eine belastbare technische Grundlage, um Architekturentscheidungen für robuste Embedded-Software realistisch zu bewerten und Rust gezielt dort einzusetzen, wo Speichersicherheit, kontrolliertes Fehlerverhalten und Performance im hardwarenahen Kontext entscheidend sind.

Embedded-Rust-Grundlagen und Einsatzszenarien

• Einordnung von Rust für Embedded-Systeme, Firmware und Mikrocontroller-Projekte
• Typische Einsatzszenarien in IoT, Geräteentwicklung und hardwarenaher Software
• Speichersicherheit, Ownership und Borrowing im Embedded-Kontext
• Abgrenzung zwischen gehosteten Anwendungen, Bare-Metal-Software und Kernel-naher Entwicklung
• Möglichkeiten und Grenzen von Rust in ressourcenbeschränkten Systemen
• Unterstützte Plattformen, Zielarchitekturen und technische Einschränkungen

Toolchain, no_std und Bare-Metal-Setup

• Aufbau einer Embedded-Rust-Entwicklungsumgebung
• #![no_std]-Anwendungen ohne Standardbibliothek
• Toolchain, Target-Konfiguration und Cross-Compilation
• Entwicklungsumgebung mit Cortex-M-Hardware und QEMU
• Build-, Flash- und Debugging-Workflow für Embedded-Projekte
• Bare-Metal-Support, Runtime-Crates und Startup-Code
• Linker-Konfiguration, Memory-Layout und Startsequenz
• Anbindung von Embedded-Systemen über geeignete Schnittstellen

Hardware-Zugriff und Peripherie

• GPIO-Zugriff mit Rust
• Timer, Counter und Zeitsteuerung
• PWM-Erzeugung und Signalsteuerung
• UART-Kommunikation für serielle Datenübertragung
• SPI- und I2C-Kommunikation mit Protokollgrundlagen
• Low-Level-Programmierung und Registerzugriff
• PAC- und HAL-Abstraktionen für strukturierte Hardware-Zugriffe
• embedded-hal als Schnittstelle für portable Treiber
• Direkter Hardware-Zugriff über HAL-Konzepte
• Globale Singletons und sicherer Zugriff auf Peripherie
• DMA und effiziente Datenübertragung
• Analyse von Speicherverbrauch, Laufzeitverhalten und Codegröße

Nebenläufigkeit, Interrupts und Echtzeit-nahe Abläufe

• Nebenläufigkeit und Multi-Tasking auf Embedded-Systemen
• Priorisierung von Aufgaben und Ressourcen
• Interrupt-Handling und Interrupt-sichere Datenstrukturen
• Critical Sections, atomare Zugriffe und Shared State
• Kontrollierter Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen
• Echtzeit-nahe Systeme mit Rust
• Asynchrone Abläufe und Executor-Konzepte im Embedded-Umfeld
• Bewertung von Latenz, Prioritäten und deterministischem Verhalten

Treiberentwicklung mit Rust

• Treiberkonzepte für Mikrocontroller-basierte Embedded-Systeme
• Abstraktion von Hardware-Funktionen in wiederverwendbaren Modulen
• Robuste Schnittstellen für Peripherie, Sensoren und Kommunikationsbausteine
• Fehlerbehandlung mit Result, Option und eigenen Fehlertypen
• Treibernahe Rust-Module planen, implementieren und testen
• Rust im Linux-Kernel-Kontext mit Möglichkeiten und Grenzen
• Praxisbeispiel für Kernel-nahe Treiberentwicklung
• Abgrenzung zu klassischer Linux Kernel-Modul Entwicklung mit C

Debugging, Testing, Logging und Optimierung

• Debugging-Techniken für Embedded-Systeme mit GDB und verwandten Werkzeugen
• probe-rs, RTT und defmt für Embedded-Debugging und Logging
• Strukturiertes Logging für Diagnose und Fehlersuche
• Testing-Strategien für Hardware-nahe Rust-Anwendungen
• Profiling und Optimierung im Embedded-Bereich
• Fehleranalyse bei Toolchain-, Speicher- und Hardware-Zugriffsproblemen
• Optimierung von Speicherverbrauch, Laufzeitverhalten und Codegröße

Sicherheit und Zuverlässigkeit

• Secure-Coding-Practices für Rust und Embedded-Systeme
• Kontrolliertes Fehlerverhalten in Firmware und hardwarenaher Software
• Kommunikationssicherheit in Embedded-Schnittstellen
• Speichersicherheit durch Ownership, Borrowing und Typprüfung
• Robuste Architekturentscheidungen für langlebige Embedded-Projekte
• Bewertung technischer Risiken beim Einsatz von Rust in Embedded-Umgebungen

• Besuch des Rust-Fortgeschrittenenkurses oder vergleichbare Rust-Kenntnisse
• Sicherer Umgang mit Ownership, Borrowing, Lifetimes, Traits, Generics und Error-Handling
• Erfahrung mit Mikrocontrollern, Embedded-Systemen oder hardwarenaher Programmierung empfohlen
• Grundkenntnisse zu Schnittstellen wie GPIO, UART, SPI oder I2C hilfreich
• Für den Einstieg in Rust vorab geeignet: Rust Grundkurs für programmiererfahrene Entwicklerinnen und Entwickler

• Embedded-Entwicklerinnen und Embedded-Entwickler mit Rust-Vorkenntnissen, die Mikrocontroller-Anwendungen hardwarenah mit no_std und Bare-Metal-Ansatz umsetzen
• Firmware-Entwicklerinnen und Firmware-Entwickler, die GPIO, Timer, UART, SPI, I2C, Interrupts, DMA und sichere Treiberarchitekturen mit Rust einsetzen
• Softwareentwicklerinnen und Softwareentwickler aus IoT-, Industrie- oder Geräteentwicklung, die robuste Embedded-Software mit kontrolliertem Fehlerverhalten entwickeln
• Technische Projektverantwortliche und Architektinnen beziehungsweise Architekten, die Einsatzmöglichkeiten, Grenzen und Architekturentscheidungen rund um Embedded Rust bewerten

Lernformate

Unsere Seminare bieten dir maximale Flexibilität: Du kannst zwischen Live-Online und Vor Ort in unseren modernen Schulungszentren im D-A-CH Raum wählen. Beide Formate garantieren dir die gleiche hohe Qualität und interaktive Lernerfahrung.

Schulungsarten

Wir bieten dir verschiedene Schulungsarten: Offene Seminare, Firmenseminare für Teams und Inhouse-Schulungen direkt bei dir vor Ort. So findest du genau das Format, das zu deinen Bedürfnissen passt.

Aktuelle Software

In unseren offenen Kursen arbeiten wir mit der aktuellsten Software-Version. So lernst du direkt mit den Tools und Features, die du auch in deinem Arbeitsalltag verwendest - praxisnah und zukunftsorientiert. Bei Inhouse- und Firmenschulungen bestimmt ihr die Version.

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