---
sub_title: "Real Time Systems 10"
class_code: "ELERTS10"
toc: true
auther:
  - name: "Finley van Reenen (0964590)"
    email: "mail@lailatheelf.nl"
    name_short: "E.L.F. van Reenen"
---

# Rust Verslag

## Opdracht 8.2

> Maak een toestandsmachine volgens de State Pattern methode zoals beschreven in
> het boek. Er zijn drie toestanden: rood, groen en oranje. Tussen de toestanden
> wordt geschakeld op basis van tijd: respectievelijk $4s$, $3s$ en $1s$.

De State Pattern methode in rust maakt gebruik van structs en traits. Om dit
mogelijk te maken moet er een struct zijn die de leds kan aansturen. Hiervoor
is het de Pin struct van de stm32f4xx-hal nodig in in struct. Om mijn
implementatie makkelijker onderhoudbaar te maken worden de Pin structs
doorgegeven aan de state machine struct. Hiervoor is een triad nodig die
functions voor het aanpassen van de led status beschrijft. De `toggle` functie
die gebruikt wordt in het voorbeeld is niet geïmplementeerd via een trait.
Deze kan dus niet gebruikt worden zonder de hal aan te passen. In de
documentatie van de pin struct implementeert die de OutputPin trait van de
embedded_hal crate^[https://docs.rs/stm32f4xx-hal/0.22.0/stm32f4xx_hal/gpio/struct.Pin.html#impl-OutputPin-for-Pin%3CP,+N,+Output%3CMODE%3E%3E-1]. Dus deze crate is toegevoegd aan het project zodat hier
gebruik van gemaakt kan worden.

Om te testen of dit werkt is er een struct aangemaakt met een simple toggle
functie en de embeded_hal geïmporteerd. Dit is gedaan met de volgende code:

```rust
use embedded_hal::digital::{ErrorType as DigitalErrorType, OutputPin, PinState};

struct Leds<'a, Red: OutputPin, Green: OutputPin, Orange: OutputPin> {
    red: &'a mut Red,
    red_state: PinState,
    green: &'a mut Green,
    green_state: PinState,
    orange: &'a mut Orange,
    orange_state: PinState,
}
impl<'a, Red: OutputPin, Green: OutputPin, Orange: OutputPin> Leds<'a, Red, Green, Orange> {
    pub fn new(red: &'a mut Red, green: &'a mut Green, orange: &'a mut Orange) -> Self {
        let _  = red.set_low();
        let _  = green.set_low();
        let _  = orange.set_low();
        Self {
            red,
            red_state: PinState::Low,
            green,
            green_state: PinState::Low,
            orange,
            orange_state: PinState::Low,
        }
    }

    pub fn red_toggle(&mut self) -> Result<(), <Red as DigitalErrorType>::Error> {
        if self.red_state == PinState::Low {
            self.red_state = PinState::High;
        } else {
            self.red_state = PinState::Low;
        }
        self.red.set_state(self.red_state)
    }
}
```

Daarnaast is ook de main functie aangepast naar het volgende:

```rust
#[entry]
fn main() -> ! {
    if let (Some(dp), Some(cp)) = (
        pac::Peripherals::take(),
        cortex_m::peripheral::Peripherals::take(),
    ) {       
        //GPIOD ophalen
        let gpiod = dp.GPIOD.split();
        // create structs for pins
        let mut green = gpiod.pd12.into_push_pull_output();
        let mut red = gpiod.pd14.into_push_pull_output();
        let mut orange = gpiod.pd13.into_push_pull_output();
        // create leds struct
        let mut leds = Leds::new(&mut red, &mut green, &mut orange);

        //Klok instellen
        let rcc = dp.RCC.constrain();
        let clocks = rcc.cfgr.sysclk(48.MHz()).freeze();

        // Create a delay abstraction based on SysTick
        let mut delay = cp.SYST.delay(&clocks);
        let mut status:bool = false;
        loop {
            // On for 1s, off for 1s.
            let _ = leds.red_toggle();
            status ^= true;
            delay.delay_ms(1000_u32);

            //dit verschijnt in een van de open terminals in vscode
            hprintln!("Led {:?}", status.then(|| "aan!").unwrap_or("uit!"));
        }
    }

    loop {}
}
```

### state machine

De state machine is geïmplementeerd in zijn eigen struct. In the rust boek wordt
er gebruikt gemaakt van `Box` van de std library, maar deze zit niet in de core
library. Ik heb dit vervangen met een enum. Het nadeel is dat functies niet meer
dynamisch aangeroepen kunnen worden. Om hier toch makkelijk mee om te gaan is de volgende functie aangemaakt die het juiste object van de enum pakt en diens functie aanroept.

De state machine struct is als volgt geïmplementeerd in het bestand `state_machine.rs`.

```rust
use embedded_hal::digital::{OutputPin, PinState};

use crate::leds::{Leds, Toggle};

enum States {
    Red(StateRed),
    Orange(StateOrange),
    Green(StateGreen),
}

trait State<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>
> {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> Self;
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> States;
}

pub struct StateMachine<'a,
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>
> {
    state: States,
    leds: &'a mut Leds<'a, RP, RT, GP, GT, OP, OT>,
}
impl<'a,
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>
> StateMachine<'a, RP, RT, GP, GT, OP, OT> 
{
    pub fn new(leds: &'a mut Leds<'a, RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> Self {
        Self {
            state: States::Red(StateRed::new(leds)),
            leds,
        }
    }
    pub fn second_passed(&mut self) {
        self.state = match &self.state {
            States::Red(state) => state.second_passed(self.leds),
            States::Orange(state) => state.second_passed(self.leds),
            States::Green(state) => state.second_passed(self.leds),
        }
    }
}

// ...
```

### Leds en Toggle

Als te zien is in de state machine code is er gebruikgemaakt van een struct `Leds` die andere generics gebruikt als eerder. Dit is een geupdaten variant hiervan. De vorige versie had 1 trait met herhalende function voor elke led. Deze functies zijn nu elke gedefinieerd in de  `trait Toggle`. De toggle functie waar het concept is getest is eigenlijk niet nodig voor deze opdracht, maar ik vond het een leuke uitdaging om dit er in te houden, gezien Rust beveiligingen heeft die ervoor zorgt dat een pin niet gebruikt kan worden zonder toegang tot een specifiek object. Dit zorgt er voor dat dat object kan bijhouden wat de laatste status van de pin is en dus de toggle altijd werkt zonder de status van de pin uit te lezen.

De toggle functie is implemented in `leds.rs`

```rust
use embedded_hal::digital::{OutputPin, PinState};

pub trait Toggle<T: OutputPin> {
    fn toggle(&mut self) -> Result<(), T::Error>;
    fn set(&mut self, state: PinState) -> Result<(), T::Error>;
    fn get(&self) -> PinState;

    fn high(&mut self) -> Result<(), T::Error> {
        self.set(PinState::High)
    }
    fn low(&mut self) -> Result<(), T::Error> {
        self.set(PinState::Low)
    }
}

pub struct ToggleLed<'a, T: OutputPin> {
    pin: &'a mut T,
    state: PinState
}
impl<'a, T: OutputPin> ToggleLed<'a, T> {
    pub fn new(pin: &'a mut T) -> Result<Self, T::Error> {
        match pin.set_low() {
            Ok(_) => Ok(Self { pin, state: PinState::Low }),
            Err(e) => Err(e)
        }
    }
}
impl<'a, T: OutputPin> Toggle<T> for ToggleLed<'a, T> {
    fn toggle(&mut self) -> Result<(), T::Error> {
        if self.state == PinState::High {
            self.state = PinState::Low;
        } else {
            self.state = PinState::Low;
        }
        self.pin.set_state(self.state)
    }
    fn set(&mut self, state: PinState) -> Result<(), T::Error> {
        if state != self.state {
            self.state = state;
            self.pin.set_state(self.state)
        } else {
            Ok(())
        }
    }
    fn get(&self) -> PinState {
        self.state
    }
}

// ...
```

De `struct Leds` was wat lastiger wegens een bug in Rust^[[github.com/rust-lang/rust/issues/60214](https://github.com/rust-lang/rust/issues/60214)]. De Leds struct gebruikt een generic voor de `trait Toggl<T>`. Maar deze trait heeft ook een generic. Deze kan alleen ingevuld worden door met een struct, dus `T: Toggle<DigitalPin>` heeft een error. Een oplossing hiervoor is een extra generic (`P: OutputPin, T: Toggle<P>`), echter de generic `P` wordt verder nergens gebruikt. De compiler detecteert het gebruik niet in `Toggle<P>`. en geeft een error hiervoor. Een workaround voor dit is door een extra element toe te voegen aan de struct met met type `PhantomData<P>`. 

Met deze workaround toegepast de `struct Leds` is als volgt geïmplementeerd in `leds.rs`

```rust
// ...

pub struct Leds<'a,
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>
> {
    pub red: &'a mut RT,
    pub green: &'a mut GT,
    pub orange: &'a mut OT,

    // phantom data to convince rustc the generics RP, GP and OP are used.
    _r: PhantomData<RP>,
    _g: PhantomData<GP>,
    _b: PhantomData<OP>,
}
impl<'a,
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>
> Leds<'a, RP, RT, GP, GT, OP, OT> {
    pub fn new(red: &'a mut RT, green: &'a mut GT, orange: &'a mut OT) -> Self {
        Self {
            red,
            green,
            orange,

            _r: PhantomData,
            _g: PhantomData,
            _b: PhantomData,
        }
    }

    pub fn set_all(&mut self, red: PinState, green: PinState, orange: PinState) {
        let _ = self.red.set(red);
        let _ = self.orange.set(orange);
        let _ = self.green.set(green);
    }
}
```

### states

De states zijn geimplementeerd in `state_machine.rs`

```rust
// ...

// ####################################################
// ## RED #############################################
// ####################################################

struct StateRed {
    time_passed: u32
}
impl<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>
> State<RP, RT, GP, GT, OP, OT> for StateRed {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> Self {
        leds.set_all(PinState::High, PinState::Low, PinState::Low);
        Self {
            time_passed: 0
        }
    }
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> States {
        if self.time_passed + 1 >= 4 {
            States::Green(StateGreen::new(leds))
        } else {
            States::Red(Self {
                time_passed: self.time_passed + 1
            })
        }
    }
}

// ####################################################
// ## GREEN ###########################################
// ####################################################

struct StateGreen {
    time_passed: u32
}
impl<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>
> State<RP, RT, GP, GT, OP, OT> for StateGreen {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> Self {
        leds.set_all(PinState::Low, PinState::High, PinState::Low);
        Self {
            time_passed: 0
        }
    }
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> States {
        if self.time_passed + 1 >= 3 {
            States::Orange(StateOrange::new(leds))
        } else {
            States::Green(Self {
                time_passed: self.time_passed + 1
            })
        }
    }
}

// ####################################################
// ## ORANGE ############################################
// ####################################################

struct StateOrange {}
impl<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>
> State<RP, RT, GP, GT, OP, OT> for StateOrange {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> Self {
        leds.set_all(PinState::Low, PinState::Low, PinState::High);
        Self {}
    }
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT>) -> States {
        States::Red(StateRed::new(leds))
    }
}

```

### main.rs

```rust
#![deny(unsafe_code)]
#![allow(clippy::empty_loop)]
#![no_main]
#![no_std]

// Halt on panic
use panic_halt as _; // panic handler

use cortex_m_rt::entry;
use stm32f4xx_hal::{self as hal};

use crate::hal::{pac, prelude::*};

mod leds;
use crate::leds::{Leds, ToggleLed};
mod state_machine;
use crate::state_machine::StateMachine;

#[entry]
fn main() -> ! {
    if let (Some(dp), Some(cp)) = (
        pac::Peripherals::take(),
        cortex_m::peripheral::Peripherals::take(),
    ) {
        //GPIOD ophalen
        let gpiod = dp.GPIOD.split();
        //led pinnen uphalen
        let mut green_pin = &mut gpiod.pd12.into_push_pull_output();
        let mut red_pin = &mut gpiod.pd14.into_push_pull_output();
        let mut orange_pin = &mut gpiod.pd15.into_push_pull_output();
        let mut green = ToggleLed::new(&mut green_pin).expect("faild to set green led");
        let mut red = ToggleLed::new(&mut red_pin).expect("faild to set red led");
        let mut orange = ToggleLed::new(&mut orange_pin).expect("faild to set orange led");
        let mut leds = Leds::new(&mut red, &mut green, &mut orange);
        //leds struct en state machine maken
        let mut state_machine = StateMachine::new(&mut leds);

        //Klok instellen
        let rcc = dp.RCC.constrain();
        let clocks = rcc.cfgr.sysclk(48.MHz()).freeze();

        // Create a delay abstraction based on SysTick
        let mut delay = cp.SYST.delay(&clocks);
        loop {
            let _ = state_machine.second_passed();
            delay.delay_ms(1000_u32);
        }
    }

    loop {}
}
```

## opdracht 8.3

> Voeg nu een toestand toe waarbij de blauwe “User” knop aangeeft dat de brug open wilt gaan. Vanuit de rode toestand moet dan naar een andere toestand (brug-open?) worden gesprongen. Wanneer de knop wordt losgelaten springt brug-open naar de rode toestand. In de brug-open-toestand moet de rode led knipperen. Dit knipperen moet elke met een periodetijd van $2s$ ($2s$ aan, $1s$ uit).

Om deze aanpassing te doen motten de volgende onderdelen aangepast worden:

- blue led initialiseren en toevoegen aan `struct Leds` en alle plekken waar deze gebuikt wordt
- knop initialiseren
- functies toevoegen voor de knop `trait State` en alle implementaties ervan
- de state `BridgeOpen` toevoegen aan:
	- `enum States`
	- de tussen functies in `struct StateMachine`
	- nieuwe `struct StateBridgeOpen`
- uitlezen van de knop een aanroepen van de nieuwe functies in `trait State`
- de `struct StateRed` aanpassen voor de nieuwe logica
- logica toevoegen aan `struct StateBridgeOpen`

### resultaat

#### leds.rs

```rust
use core::marker::PhantomData;

use embedded_hal::digital::{OutputPin, PinState};

pub trait Toggle<T: OutputPin> {
    fn toggle(&mut self) -> Result<(), T::Error>;
    fn set(&mut self, state: PinState) -> Result<(), T::Error>;
    fn get(&self) -> PinState;

    fn high(&mut self) -> Result<(), T::Error> {
        self.set(PinState::High)
    }
    fn low(&mut self) -> Result<(), T::Error> {
        self.set(PinState::Low)
    }
}

pub struct ToggleLed<'a, T: OutputPin> {
    pin: &'a mut T,
    state: PinState
}
impl<'a, T: OutputPin> ToggleLed<'a, T> {
    pub fn new(pin: &'a mut T) -> Result<Self, T::Error> {
        match pin.set_low() {
            Ok(_) => Ok(Self { pin, state: PinState::Low }),
            Err(e) => Err(e)
        }
    }
}
impl<'a, T: OutputPin> Toggle<T> for ToggleLed<'a, T> {
    fn toggle(&mut self) -> Result<(), T::Error> {
        if self.state == PinState::High {
            self.state = PinState::Low;
        } else {
            self.state = PinState::Low;
        }
        self.pin.set_state(self.state)
    }
    fn set(&mut self, state: PinState) -> Result<(), T::Error> {
        if state != self.state {
            self.state = state;
            self.pin.set_state(self.state)
        } else {
            Ok(())
        }
    }
    fn get(&self) -> PinState {
        self.state
    }
}

pub struct Leds<'a,
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> {
    pub red: &'a mut RT,
    pub green: &'a mut GT,
    pub orange: &'a mut OT,
    pub blue: &'a mut BT,

    // phantom data to convince rustc the generics RP, GP and BP are used.
    _r: PhantomData<RP>,
    _g: PhantomData<GP>,
    _o: PhantomData<OP>,
    _b: PhantomData<BP>,
}
impl<'a,
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> Leds<'a, RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT> {
    pub fn new(red: &'a mut RT, green: &'a mut GT, orange: &'a mut OT, blue: &'a mut BT) -> Self {
        Self {
            red,
            green,
            orange,
            blue,

            _r: PhantomData,
            _g: PhantomData,
            _o: PhantomData,
            _b: PhantomData,
        }
    }

    pub fn set_all(&mut self, red: PinState, green: PinState, orange: PinState, blue: PinState) {
        let _ = self.red.set(red);
        let _ = self.orange.set(orange);
        let _ = self.green.set(green);
        let _ = self.blue.set(blue);
    }
}
```

#### state_machine.rs

```rust
use embedded_hal::digital::{OutputPin, PinState};

use crate::leds::{Leds, Toggle};

enum States {
    Red(StateRed),
    Orange(StateOrange),
    Green(StateGreen),
    BridgeOpen(StateBridgeOpen)
}

trait State<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> Self;
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States;
    fn button_press(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States;
    fn button_release(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States;
}

pub struct StateMachine<'a,
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> {
    state: States,
    leds: &'a mut Leds<'a, RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>
}
impl<'a,
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> StateMachine<'a, RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT> 
{
    pub fn new(leds: &'a mut Leds<'a, RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> Self {
        Self {
            state: States::Red(StateRed::new(leds)),
            leds
        }
    }
    pub fn second_passed(&mut self) {
        self.state = match &self.state {
            States::Red(state) => state.second_passed(self.leds),
            States::Orange(state) => state.second_passed(self.leds),
            States::Green(state) => state.second_passed(self.leds),
            States::BridgeOpen(state) => state.second_passed(self.leds),
        }
    }
    pub fn button_press(&mut self) {
        self.state = match &self.state {
            States::Red(state) => state.button_press(self.leds),
            States::Orange(state) => state.button_press(self.leds),
            States::Green(state) => state.button_press(self.leds),
            States::BridgeOpen(state) => state.button_press(self.leds),
        }
    }
    pub fn button_release(&mut self) {
        self.state = match &self.state {
            States::Red(state) => state.button_release(self.leds),
            States::Orange(state) => state.button_release(self.leds),
            States::Green(state) => state.button_release(self.leds),
            States::BridgeOpen(state) => state.button_release(self.leds),
        }
    }
}

// ####################################################
// ## RED #############################################
// ####################################################

struct StateRed {
    time_passed: u32
}
impl<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> State<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT> for StateRed {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> Self {
        leds.set_all(PinState::High, PinState::Low, PinState::Low, PinState::Low);
        Self {
            time_passed: 0
        }
    }
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        if self.time_passed + 1 >= 4 {
            States::Green(StateGreen::new(leds))
        } else {
            States::Red(Self {
                time_passed: self.time_passed + 1
            })
        }
    }

    fn button_press(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::BridgeOpen(StateBridgeOpen::new(leds))
    }
    fn button_release(&self, _leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::Red(Self {
            time_passed: self.time_passed
        })
    }
}

// ####################################################
// ## GREEN ###########################################
// ####################################################

struct StateGreen {
    time_passed: u32
}
impl<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> State<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT> for StateGreen {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> Self {
        leds.set_all(PinState::Low, PinState::High, PinState::Low, PinState::Low);
        Self {
            time_passed: 0
        }
    }
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        if self.time_passed + 1 >= 3 {
            States::Orange(StateOrange::new(leds))
        } else {
            States::Green(Self {
                time_passed: self.time_passed + 1
            })
        }
    }

    fn button_press(&self, _leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::Green(Self {
            time_passed: self.time_passed
        })
    }
    fn button_release(&self, _leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::Green(Self {
            time_passed: self.time_passed
        })
    }
}

// ####################################################
// ## ORANGE ############################################
// ####################################################

struct StateOrange {}
impl<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> State<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT> for StateOrange {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> Self {
        leds.set_all(PinState::Low, PinState::Low, PinState::High, PinState::Low);
        Self {}
    }
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::Red(StateRed::new(leds))
    }

    fn button_press(&self, _leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::Orange(Self {})
    }
    fn button_release(&self, _leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::Orange(Self {})
    }
}

// ####################################################
// ## BRIDGE_OPEN #####################################
// ####################################################

struct StateBridgeOpen {
    time_passed: u32
}
impl<
    RP: OutputPin, RT: Toggle<RP>,
    GP: OutputPin, GT: Toggle<GP>,
    OP: OutputPin, OT: Toggle<OP>,
    BP: OutputPin, BT: Toggle<BP>
> State<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT> for StateBridgeOpen {
    fn new(leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> Self {
        leds.set_all(PinState::Low, PinState::Low, PinState::Low, PinState::High);
        Self {
            time_passed: 0
        }
    }
    fn second_passed(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        if self.time_passed + 1 == 2 {
            let _ = leds.blue.low();
            States::BridgeOpen(Self {
                time_passed: self.time_passed + 1
            })
        } else if self.time_passed + 1 >= 3 {
            let _ = leds.blue.high();
            States::BridgeOpen(Self {
                time_passed: 0
            })
        } else {
            States::BridgeOpen(Self {
                time_passed: self.time_passed + 1
            })
        }
    }

    fn button_press(&self, _leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::BridgeOpen(Self {
            time_passed: self.time_passed
        })
    }
    fn button_release(&self, leds: &mut Leds<RP, RT, GP, GT, OP, OT, BP, BT>) -> States {
        States::Red(StateRed::new(leds))
    }
}
```

#### main.rs

```rust
#![deny(unsafe_code)]
#![allow(clippy::empty_loop)]
#![no_main]
#![no_std]

use embedded_hal::digital::PinState;
// Halt on panic
use panic_halt as _; // panic handler

use cortex_m_rt::entry;
use stm32f4xx_hal::{self as hal};

use crate::hal::{pac, prelude::*};

mod leds;
use crate::leds::{Leds, ToggleLed};
mod state_machine;
use crate::state_machine::StateMachine;

#[entry]
fn main() -> ! {
    if let (Some(dp), Some(cp)) = (
        pac::Peripherals::take(),
        cortex_m::peripheral::Peripherals::take(),
    ) {
        //GPIOD ophalen
        let gpiod = dp.GPIOD.split();
        //led pinnen uphalen
        let mut green_pin = &mut gpiod.pd12.into_push_pull_output();
        let mut red_pin = &mut gpiod.pd14.into_push_pull_output();
        let mut orange_pin = &mut gpiod.pd13.into_push_pull_output();
        let mut blue_pin = &mut gpiod.pd15.into_push_pull_output();
        let mut green = ToggleLed::new(&mut green_pin).expect("faild to set green led");
        let mut red = ToggleLed::new(&mut red_pin).expect("faild to set red led");
        let mut orange = ToggleLed::new(&mut orange_pin).expect("faild to set orange led");
        let mut blue = ToggleLed::new(&mut blue_pin).expect("faild to set blue led");
        let mut leds = Leds::new(&mut red, &mut green, &mut orange, &mut blue);
        //user knop
        let gpioa = dp.GPIOA.split();
        let button = &mut gpioa.pa0.into_floating_input();
        //leds struct en state machine maken
        let mut state_machine = StateMachine::new(&mut leds);

        //Klok instellen
        let rcc = dp.RCC.constrain();
        let clocks = rcc.cfgr.sysclk(48.MHz()).freeze();

        // Create a delay abstraction based on SysTick
        let mut delay = cp.SYST.delay(&clocks);
        let mut button_high = button.is_high();
        loop {
            let _ = state_machine.second_passed();
            for _ in 0..99 {
                if button_high != button.is_high() {
                    button_high = button.is_high();
                    if button_high {
                        state_machine.button_press();
                    } else {
                        state_machine.button_release();
                    }
                }
                delay.delay_ms(10_u32);
            }
        }
    }

    loop {}
}
```