单片机中printf函数的重映射

发表于 2018-6-20 14:52

摘要：
当我们在调试代码时，通常需要将程序中的某个变量打印至PC机上，来判断我们的程序是否按?

预期的运行，printf函数很好的做到了这一点，它能直接以字符的方式输出变量名和变量的值

printf函数在使用时，不仅仅要初始化串口，还需要其它的一些设置或者要调用其它的一些函

数否则printf函数将不能按我们想要的方式执行。
由于不同的编译器studio函数不一样，所以使用的方法也不一样，这需要大家去看编译器的help，这里我以STM32、LPC24和AVR整理了几个串口打印程序，供需要的朋友参考。
简介：
1、在KEIL下使用printf函数，以STM32为例
在uart.c中添加如下代码
View Code
/*******************************************************************************
函数名：fputc
输  入:
输  出:
功能说明：
重定义putc函数，这样可以使用printf函数从串口1打印输出
*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
/* Place your implementation of fputc here */
/* e.g. write a character to the USART */
USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);

/* Loop until the end of transmission */
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET)
{}

return ch;
}

/*******************************************************************************
函数名：fputc
输  入:
输  出:
功能说明：
重定义getc函数，这样可以使用scanff函数从串口1输入数据
*/
int fgetc(FILE *f)
{
/* 等待串口1输入数据 */
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET)
{}

return (int)USART_ReceiveData(USART1);
}
这样，只要在需要用printf的文件里#include <stdio.h>就可以了，printf会自已的调用fputc函数来实现串口数据的输出。

发表于 2018-6-20 14:52

2、添加Retarget.c，实现在KEIL下使用printf函数，以LPC2478为例
首先在Keil安装目录下面ARM/Startup/Retarget.c找到Retarget.c文件将其复制到你的工程文件夹下面；并将其加入到工程中
在uart.c中添加如下代码
View Code
// Implementation of sendchar (also used by printf function to output data)
int sendchar (int ch) {                // Write character to Serial Port
while (!(U0LSR & 0x20));
  return (U0THR = ch);
}
int getkey (void)  {                   // Read character from Serial Port
  while (!(U0LSR & 0x01));
  return (U0RBR);
}
这样，只要在需要用printf的文件里#include <stdio.h>就可以了，printf会通过Retarget中的fputc函数调用sendchar来实现串口数据的输出。
事实上，和第一种的方式是一样的。

发表于 2018-6-20 14:53

3、自定义printf函数，以AVR为例
前面介绍的是在KEIL编译器上使用printf函数，但不是所有的编译器平台都能适用，因此有时候我们需要自定义printf函数，下面以AVR在GCC下为例
在usart.c中添加如下代码
View Code
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

/*********************************************************/
//向串口usart0发送一个字节函数
void Uart0_putchar( unsigned char sdbyte)
{
   UDR0=sdbyte;
   while(!(UCSR0A&0x40));
   UCSR0A|=0x40;
}

////////////////////////////////////////////////////////
void Uart0_printf(char *str,...)
{
char  buf[128];
unsigned char i = 0;
va_list ptr;
va_start(ptr,str);
vsprintf(buf,str,ptr);
while(buf[i])
{
   Uart0_putchar(buf[i]);
   i++;
}
}
结语：
有了printf格式化输出函数，调试起来就方便多了。

发表于 2018-6-20 14:53

1.如果你在学习单片机之前学过C语言,那么一定知道printf这个函数.它最最好用的功能

除了打印你想要的字符到屏幕上外,还能把数字进行格式化.例如十进制的33,用十进制

方式输出就是33,用十六进制的形式就输出成21,如果用字符形式输出,那就是ASCII码

表对应的’!’.

2. 51年代,一些人软件仿真的时候也很喜欢使用printf,但实际代码运行中,用的人则不多,因

为别说51年代,就是用AVR的,也会觉得printf这个函数耗费的CPU资源相当可观.所以

printf在8位单片机时代,熟悉的人的确不多.但到了ARM时代,情况则大为不同.毕竟

ARM的处理能力和51完全不是一个级别,这使得不少人开始喜欢使用printf在实际项目

中作为调试过程的串口输出.因为它的格式化功能实在是相当方便.

而本例程就是教会你这么使用printf.

3.程序把printf的输出对象设定为串口1.有一个标准的函数是必须要自己定义的,那就是

fputc,把这个函数的功能写成串口输出一个字符.建议在串口的初始化模块中定义

发表于 2018-6-20 14:53

复制

int fputc(int ch)



{



USART_SendData(USART1, (u8) ch);



while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);



return ch;



}

发表于 2018-6-20 14:54

然后记得一点,就是MicroLib要勾上.其实大部分情况下,都建议使用MDK附带的

MicroLib,这东西是有一定用途的.留待以后再更多地介绍.、

以上两步做好后,还记得要包含printf的头文件:

#include <stdio.h>

那么,所有工作就大功告成了,你可以尽情的尝试printf带来的便利.

4.另外大家是否意识到一点,就是printf输出到哪,其实是由fputc函数决定的.所以如果有兴

趣,可以改写这个fputc函数,使得其printf的对象是DX-32板上的TFT屏或者黑白屏.大家有

兴趣的不妨试试.

发表于 2018-6-20 14:55

复制

//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;



       /* Whatever you require here. If the only file you are using is */



       /* standard output using printf() for debugging, no file handling */



       /* is required. */



};



/* FILE is typedef’ d in stdio.h. */



FILE __stdout;       



//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式   



_sys_exit(int x)



{



       x = x;



}



//重定义fputc函数 ,串口1



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

发表于 2018-6-20 17:38

这个我也是稀里糊涂的用。

发表于 2018-6-20 22:14

学习学习

发表于 2018-6-27 21:36

printf输出到哪,其实是由fputc函数决定的

发表于 2018-6-30 16:14

多数人喜欢使用printf作为调试过程的串口输出

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