型状態パターン

// Copyright 2023 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

#[entry]
fn main() -> ! {
    let p = Peripherals::take().unwrap();
    let gpio0 = p0::Parts::new(p.P0);

    let pin: P0_01<Disconnected> = gpio0.p0_01;

    // let gpio0_01_again = gpio0.p0_01; // Error, moved.
    let mut pin_input: P0_01<Input<Floating>> = pin.into_floating_input();
    if pin_input.is_high().unwrap() {
        // ...
    }
    let mut pin_output: P0_01<Output<OpenDrain>> = pin_input
        .into_open_drain_output(OpenDrainConfig::Disconnect0Standard1, Level::Low);
    pin_output.set_high().unwrap();
    // pin_input.is_high(); // Error, moved.

    let _pin2: P0_02<Output<OpenDrain>> = gpio0
        .p0_02
        .into_open_drain_output(OpenDrainConfig::Disconnect0Standard1, Level::Low);
    let _pin3: P0_03<Output<PushPull>> =
        gpio0.p0_03.into_push_pull_output(Level::Low);

    loop {}
}
  • ピンは CopyClone を実装していないため、それぞれについて存在できるインスタンスは 1 つだけです。いったんポート構造体からピンがムーブされると、ほかの誰もそれを取得できません。
  • ピンの設定を変更すると古いピンインスタンスが消費されるため、その後は古いインスタンスを使えません。
  • 値の型は、その値がどの状態にあるかを示します。たとえば、この場合は GPIO ピンの設定状態です。これにより、状態機械が型システムにエンコードされ、先に適切に設定することなく特定の方法でピンを使おうとしないことが保証されます。不正な状態遷移はコンパイル時に検出されます。
  • 入力ピンでは is_high を呼び出せ、出力ピンでは set_high を呼び出せますが、その逆はできません。
  • 多くの HAL クレートはこのパターンに従っています。