ESP32でRustを使用する

2025-12-21 · 5min

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ESP32でRustを使用した開発。「Rust × ESP32」で始める組み込み開発：Lチカまでの完全セットアップガイドに記載されている内容に従った。

今回は秋月で最近発売になったESP8684のdevボードを使用。USBケーブルでPCに接続しておく。

準備

Lubuntu 24.04(Ubuntu 24.04と同等)
Rustなどは上記の「Rust × ESP32」で始める組み込み開発：Lチカまでの完全セットアップガイドを参考にセットアップしておく

ツールのインストール

cargo install espup --locked
espup install --targets esp32

終わると、. /home/shanai/export-esp.shを実行するように言われる。中身はこんな感じだった。

export LIBCLANG_PATH="/home/shanai/.rustup/toolchains/esp/xtensa-esp32-elf-clang/esp-20.1.1_20250829/esp-clang/lib"
export PATH="/home/shanai/.rustup/toolchains/esp/xtensa-esp-elf/esp-15.2.0_20250920/xtensa-esp-elf/bin:$PATH"

自分はfish shellを使っているので~/.config/fish/config.fish の最後に以下を追加した。

set -x LIBCLANG_PATH $HOME/.rustup/toolchains/esp/xtensa-esp32-elf-clang/esp-20.1.1_20250829/esp-clang/lib
set -x PATH $HOME/.rustup/toolchains/esp/xtensa-esp-elf/esp-15.2.0_20250920/xtensa-esp-elf/bin $PATH

rustup showを実行して以下のようにespが追加されていることを確認する。

Default host: x86_64-unknown-linux-gnu
rustup home:  /home/shanai/.rustup

installed toolchains
--------------------
stable-x86_64-unknown-linux-gnu (active, default)
nightly-2025-01-01-x86_64-unknown-linux-gnu
esp
...

続いて関連するツールをインストール。

cargo install espflash
cargo install ldproxy
cargo install cargo-generate
cargo install cargo-espflash

テンプレートから雛形を作る

cargo newのかわりにテンプレートからアプリケーションの雛形を作る

cargo generate --git https://github.com/esp-rs/esp-idf-template cargo

対話形式でプロジェクト名とesp32のchipを聞かれる。ESP8684は、esp32c2だった。これはespflash board-infoを使うと分かる。

$ espflash board-info
[2025-12-21T04:58:26Z INFO ] Serial port: '/dev/ttyUSB0'
[2025-12-21T04:58:26Z INFO ] Connecting...
[2025-12-21T04:58:26Z INFO ] Using flash stub
Chip type:         esp32c2 (revision v2.0)
Crystal frequency: 26 MHz
Flash size:        4MB
Features:          WiFi, BLE

プロジェクト名と同一の名前のディレクトリが出来る。中はこんな感じ

$ tree blink
blink
├── Cargo.toml
├── build.rs
├── rust-toolchain.toml
├── sdkconfig.defaults
└── src
    └── main.rs

上のespflash board-infoを見るとクロックが26 MHzになっており、これは特殊なようだ(通常は40MHzみたい)。このためsdkconfig.defaultsの最後に以下を追加する。

CONFIG_XTAL_FREQ_26=y
CONFIG_XTAL_FREQ_SEL_26=y
CONFIG_XTAL_FREQ=26

本当はこのうちどれかで良いらしいが、どうもツールのバージョンで名前が変わっているらしく、とりあえず全部書いておけばどれか当たるらしい。

⚠ Warning: クロック指定をしないとこの後の実行で以下のようなエラーになる (337) cpu_start: Unicore app

assert failed: esp_clk_init clk.c:81 (rtc_clk_xtal_freq_get() == CONFIG_XTAL_FREQ)
Core 0 register dump:
MEPC : 0x40381172 RA : 0x40383bc6 SP : 0x3fcde490 GP : 0x3fca97c0
0x40381172 - panic_abort
at /home/shanai/esp32/blink/.embuild/espressif/esp-idf/v5.3.3/components/esp_system/panic.c:463
0x40383bc6 - __ubsan_include
at /home/shanai/esp32/blink/.embuild/espressif/esp-idf/v5.3.3/components/esp_system/ubsan.c:311
0x3fca97c0 - s_fd_table
at ??:??
TP : 0x00000000 T0 : 0x37363534 T1 : 0x7271706f T2 : 0x33323130
S0/FP : 0x00000001 S1 : 0x3fcde602 A0 : 0x3fcde4e8 A1 : 0x3fcaa141
A2 : 0x00000001 A3 : 0x00000029 A4 : 0x00000001 A5 : 0x3fcab000
0x3fcab000 - xIsrStack

あと、どうも生成される雛形はsdkconfig.defaultsを読んでくれないみたいなので、Cargo.tomlの最後に以下を追加しておく。

⚠ Warning: この設定は、最新版では不要のようだ。

[package.metadata.esp-idf-sys]
esp_idf_sdkconfig_defaults = ["sdkconfig.defaults"]

フラッシュ、実行

cargo runでフラッシュ、実行を開始してシリアルコンソールの内容が表示される。

$ cargo run
...
I (499) sleep: Enable automatic switching of GPIO sleep configuration
I (510) main_task: Started on CPU0
I (510) main_task: Calling app_main()
I (520) blink: Hello, world!
I (520) main_task: Returned from app_main()

Hello, world!が表示されるのが分かる。これはmain.rsが以下のようになっているため。

fn main() {
    // It is necessary to call this function once. Otherwise, some patches to the runtime
    // implemented by esp-idf-sys might not link properly. See https://github.com/esp-rs/esp-idf-template/issues/71
    esp_idf_svc::sys::link_patches();

    // Bind the log crate to the ESP Logging facilities
    esp_idf_svc::log::EspLogger::initialize_default();

    log::info!("Hello, world!");
}

Lチカは、こんな感じにmain.rsを変更してやれば良い。このコードではgpio4がブリンクする。。

use esp_idf_svc::{
  hal::{gpio::PinDriver, peripherals::Peripherals},
  sys::link_patches,
  log::EspLogger,
};
use std::{
  thread::sleep, 
  time::Duration
};

fn main() -> std::result::Result<(), esp_idf_svc::sys::EspError> {
    link_patches();
  
    EspLogger::initialize_default();
  
    let peripherals = Peripherals::take().unwrap();

    let mut led = PinDriver::output(peripherals.pins.gpio4)?;

    loop {
        led.set_high()?; // 点灯
        sleep(Duration::from_millis(500));

        led.set_low()?; // 消灯
        sleep(Duration::from_millis(500));
    }

    #[allow(unreachable_code)]
    panic!();
}

なおシリアルポートは自動検出されるみたいだが、自動検出がうまくいかない場合は.cargo/config.tomlの以下で行うらしい(自分のところでは自動検出でうまくいったので未検証)。

[target.riscv32imc-esp-espidf]
linker = "ldproxy"
runner = "espflash flash --monitor --port /dev/ttyUSB1"

なおUSBシリアルのデバイス名を調べるには以下のコマンドを実行すると良い。

ls -l /dev/serial/by-id

合計 0
lrwxrwxrwx 1 root root 13 12月 21 13:58 usb-Silicon_Labs_CP2102N_USB_to_UART_Bridge_Controller_7e717248f66def118448e9c2c169b110-if00-port0 -> ../../ttyUSB0

単体テストを書くと、cargo testもESP32で実行しようとするので、ハードウェアに関係しないロジックは別クレートに分けて、dependenciesに指定する方が良さそうだ。

参考

サンプル集