在no_std环境下如何无需重复获取Peripherals实例复用dp变量？

当前代码通过多次调用arduino_hal::Peripherals::take().unwrap()获取外设实例，这种做法不符合Rust所有权规则，且存在潜在风险。以下是合理的优化方案，核心思路是拆分Peripherals中的具体外设，按需传递所有权，而非重复获取整个单例。

步骤1：修改init_pwm函数参数 #

原函数接收整个Peripherals实例，但实际只用到其中的TWI外设。我们将参数改为直接接收TWI外设，而非完整的Peripherals：

pub fn init_pwm(i2c: Option<I2c>, twi: TWI, pins: Pins) -> Result<Pca9685<I2c>, MotorError> {
    let i2c = if let Some(i2c) = i2c {
        i2c
    } else {
        I2c::new(
            twi,
            pins.a4.into_pull_up_input(),
            pins.a5.into_pull_up_input(),
            50000,
        )
    };

    let address = Address::from(60);

    let mut pwm = Pca9685::new(i2c, address).map_err(|_| MotorError::PwmError)?;
    pwm.enable().map_err(|_| MotorError::PwmError)?;
    pwm.set_prescale(4).map_err(|_| MotorError::PwmError)?;
    Ok(pwm)
}

步骤2：重构main函数，仅获取一次Peripherals #

在main中只调用一次Peripherals::take()，然后拆分出所需的具体外设，分别传递给对应初始化逻辑：

#![no_std]
#![no_main]

use arduino_hal::hal::wdt;
use motor_shield::{dc::DcMotor, init_pwm, Motor};
use panic_halt as _;

#[arduino_hal::entry]
fn main() -> ! {
    // 仅获取一次外设单例
    let dp = arduino_hal::Peripherals::take().unwrap();
    let pins = arduino_hal::pins!(dp);

    // 拆分出TWI外设，传递给init_pwm
    let mut pwm = init_pwm(None, dp.TWI, pins).unwrap();
    let mut dc_motor = DcMotor::try_new(&mut pwm, Motor::Motor1).unwrap();

    // 拆分出WDT和CPU.mcusr，初始化看门狗
    let mut watchdog = wdt::Wdt::new(dp.WDT, &dp.CPU.mcusr);
    watchdog.start(wdt::Timeout::Ms4000).unwrap();

    loop {
        let _ = dc_motor.set_throttle(&mut pwm, 0.5);
        arduino_hal::delay_ms(1000);
        let _ = dc_motor.set_throttle(&mut pwm, 0.0);
        arduino_hal::delay_ms(1000);
        watchdog.feed();
    }
}

方案说明 #

• Peripherals的每个字段（如TWI、WDT）都是独立的所有权对象，可以安全拆分并转移所有权到需要的函数中。
• 避免了重复调用take()带来的不符合单例设计的问题，同时符合Rust的所有权安全规则。
• 解决了目标函数不接受引用、Peripherals无法克隆的限制，通过传递具体外设实例而非整个单例或引用，满足函数的参数要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user17193891