printf函数原理

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//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB    

#if 1

#pragma import(__use_no_semihosting)             

//标准库需要的支持函数                 

struct __FILE 

{ 

  int handle; 

}; 



FILE __stdout;       

//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    

void _sys_exit(int x) 

{ 

  x = x; 

} 

//重定义fputc函数 

int fputc(int ch, FILE *f)

{  

  while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   

  USART1->DR = (u8) ch;      

  return ch;

}

#endif

根据格式说明符，printf函数依次处理后续的参数，将它们转换为对应的格式。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

// 假设我们有一个简单的 UART 发送函数
void uart_send_byte(uint8_t byte) {
    // 这里应该是具体的硬件操作代码，比如设置寄存器等
}

// 重写 putchar 函数以使用 UART 发送字符
int putchar(int c) {
    uart_send_byte((uint8_t)c);
    return c;
}

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

单片机中实现printf函数的原理主要是通过调用字符输出函数，并根据不同的编译器环境进行相应的配置和实现。

在单片机中使用 printf 函数前，需要先初始化串口。这通常涉及到配置串口的波特率、数据位、停止位和校验位等参数。

printf 函数会根据格式说明符依次处理后续的参数，将它们转换为指定格式的字符串。

在一些单片机的库函数中，会有类似于 UART_SendByte 这样的函数用于发送一个字节的数据到串口。

在单片机编程中，printf 函数是一个非常有用的格式化输出函数，它主要用于将数据以特定的格式输出到指定的设备，如串口、LCD 显示屏等。其功能类似于在标准 C 语言环境下将信息输出到控制台。

为了提高效率，通常会使用一个缓冲区来存储待发送的数据。printf函数将数据写入缓冲区，中断服务例程从缓冲区读取数据并发送出去。

如果输出目标是串口，则 printf 会调用一个串口发送函数（如 putchar）来发送每个字符。

在资源受限的单片机环境中，直接使用标准库的 printf 函数可能会遇到一些挑战

重定向的关键在于修改 putchar 函数

可以通过重定向stdout来实现这一点。stdout是C标准库中的一个文件流对象，代表标准输出。通过重定向stdout到串口，可以使printf函数将输出发送到串口。

printf 函数在内部调用 write 函数来实际输出字符。

为了提高效率，printf函数可能会使用缓冲区来暂存字符，然后一次性发送出去。

考虑到单片机内存资源有限，有时候需要对printf功能进行裁剪，移除不必要的部分（如浮点数支持、长整型支持等），以减小代码体积并提升执行速度。

printf 函数可能会对系统的实时性产生影响，特别是在高频率调用的情况下。

printf函数接收到格式化的字符串后，会根据提供的参数依次解析并替换相应的占位符（如 %d, %s 等）。这个过程涉及到类型检查、数值转换以及字符串拼接等操作。因为这些操作可能比较耗时，在资源受限的单片机上需要注意效率问题。

在标准C库中，printf 函数是定义在 stdio.h 头文件中的。这个库为各种输入输出操作提供了接口，包括格式化输出。

printf 函数解析格式字符串和参数。
根据格式字符串，将参数转换为字符串。
调用 write 函数输出转换后的字符串。
自定义的 write 函数将每个字符通过 UART 发送出去。