辅助 crate 概览
在详细介绍编写应用程序所需的各种包和概念之前，先大致了解整个生态系统会有所帮助。这既包括 esp-hal 生态，也包括更广泛的嵌入式 Rust 生态。
esp-hal 生态系统
开展项目的第一步是创建项目，主要方式是使用 esp-generate。你可以在介绍此工具的章节中了解更多信息。
esp-hal 是使用 Rust 开发乐鑫芯片的核心 crate。通过它，你可以完成芯片的基本初始化，并访问芯片上的外设驱动。针对所选芯片的完整 esp-hal 文档会明确说明可用的外设，以及各外设驱动的稳定性。
你可能还需要使用芯片的高级功能，例如网络和连接能力。这部分由生态系统中的 esp-radio 负责，它整合了各种乐鑫产品上可用的通信协议驱动：Wi-Fi、BLE、esp-now，以及用于底层通信的 IEEE 802.15.4。各芯片的详细信息可在 esp-radio 子仓库中找到。需要注意，无线功能要求协议栈在后台持续运行，涉及定时器、中断和状态机等。esp-radio 依赖 esp-radio-rtos-driver 的实现，该驱动定义了协议栈可靠运行所需的调度和运行时接口。esp-rtos 是我们提供并支持的默认后端；原则上，你也可以将它替换为其他驱动实现。在启用相应的模板选项时，esp-generate 会自动加入 esp-rtos。
如果需要更深入地管理芯片内存，或在 no_std 中使用 alloc crate 提供的、需要堆分配的集合类型，可以使用 esp-alloc。本书有专门的章节介绍它。
下表简要介绍了 esp-hal 生态系统中的所有 crate 及其用途：
| Crate | 描述 | 稳定性 |
|---|---|---|
esp-alloc | 内存分配工具。 | 不稳定 |
esp-backtrace | 提供回溯支持。 | 不稳定 |
esp-bootloader-esp-idf | 为 ESP-IDF 二级 bootloader 提供额外支持，包括 OTA。 | 不稳定 |
esp-build | 用于 esp-hal 和其他相关包的构建工具，供构建脚本使用。 | 不稳定 |
esp-config | 配置系统。 | 不稳定 |
esp-hal | 适用于所有乐鑫 ESP32 设备的裸机（no_std）HAL。 | 稳定* |
esp-hal-proc-macros | 用于 esp-hal 系列 HAL 包的过程宏。 | 不稳定 |
esp-lp-hal | 适用于部分乐鑫设备上的低功耗和超低功耗核心的裸机（no_std）HAL。 | 不稳定 |
esp-metadata | 乐鑫设备的元数据，主要供构建脚本使用。 | 不稳定 |
esp-preempt | 线程与支持线程的同步原语，主要用于 esp-radio。 | 不稳定 |
esp-println | 乐鑫设备的打印和日志功能。 | 不稳定 |
esp-riscv-rt | 乐鑫 RISC-V CPU 的最小启动代码和运行时。 | 不稳定 |
esp-rom-sys | ROM 代码支持。 | 不稳定 |
esp-rtos | esp-radio 的调度器实现，以及 esp-hal 的 embassy 支持。 | 不稳定 |
esp-sync | 乐鑫设备的同步原语。 | 不稳定 |
esp-storage | 乐鑫设备的存储工具。 | 不稳定 |
esp-radio | 乐鑫设备的 Wi-Fi、BLE、IEEE 802.15.4 和 ESP-NOW 功能。 | 不稳定 |
xtensa-lx | 对 Xtensa LX 处理器和外设的底层访问。 | 不稳定 |
xtensa-lx-rt | Xtensa LX CPU 的最小启动代码和运行时。 | 不稳定 |
Note
esp-hal内部各外设驱动的稳定性有所不同。请参阅外设支持部分，了解各外设的稳定性详情。
你可以在 esp-rs 文档中找到这些包的详细信息。
与嵌入式 Rust 生态系统集成
嵌入式 Rust 领域最常用的硬件抽象层是 embedded-hal。它为多种外设提供了 trait，使你可以编写不依赖特定 HAL 的设备驱动。esp-hal 在其驱动中实现了这些 trait。此外，我们也实现了嵌入式 Rust 领域中其他 crate 提供的各种 trait，例如为随机数生成器（RNG）外设实现的 rand_core trait，以及 embedded-io trait。后者是面向 no_std 应用程序、与 std::io trait 对应的接口。