Keil重定向printf到串口UART输出

只看该作者 · 2018-6-20 17:05

下面是我搜索到的可以借鉴的讨论+我的评述

评述：在一个芯片系统里，uart的驱动是厂商自己写好的，那他们是怎么关联printf到uart的呢？有人说，printf最终是调用了putchar，我搜索了源码，没有这个函数，估计是开发工具，像KeilC u3，里面已经集成了putchar。于是我奇怪，这个工具怎么知道厂商哪个函数时uart的，有没有命名规则要求？好像没有，看了下面的讨论，估计是通过UART的收发寄存器来关联的。我猜想应该是在某个地方，keilc关联了系统的寄存器列表，找到了串口的寄存器的地址，然后putchar操作该寄存器，就相当于操作了厂商或者开发者自定义的uart_write_byte.uart_read_byte.

所以在keilc里，别人写好的系统，可以直接调用printf输出。我觉得要弄明白，得研究下keil是怎么处理库函数和寄存器的关系的。
其实也不用首先写一个数据到SBUF寄存器，只需在串口初始化后，加上一句TI=1;即可。原因是printf函数事实上是调用putchar输出字符的。之所以能输出到串口上，就是因为putchar函数把字符通过串口输出。
这是keil中putchar最简单的版本，其他版本也一样，看函数就明白为什么要先让TI=1;了，楼主写的那个SBUF=0，原理是相同的，写入了数据，那么TI就等于1了，然后就可以使用putchar函数和printf函数了。
putchar函数的源码在{keil安装目录下}\C51\LIB文件夹里的PUTCHAR.C文件里，另外在keil的帮助文档里有说明

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char putchar (char c)  {

  while (!TI);

  TI = 0;

  return (SBUF = c);

}

只看该作者 · 2018-6-20 17:05

从下面这篇**中，我好像找到答案了
评述：我在某个CortextM3的源码里的debug.c找到了fputc。应该说，某些系统是通过fputc建立联系，而不是putchar的。如下：

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void fputc_hook(char ch)

{

    if (DebugType == 0)

    {

        UARTWriteByte(ch, 1000);

    }

    else

    {

        VirtualUartWrite(ch);

    }

}



int fputc(int ch, FILE *f)

{

    uint8 dgbBuffer[DEBUG_TIME_LEN];

    uint32 tmpcnt, i;



    if (ch == '\n')

    {        

        tmpcnt = SysTickCounter;

        for (i = 0; i < DEBUG_TIME_LEN; i++)

        {

            dgbBuffer[i] = tmpcnt % 10;

            tmpcnt = tmpcnt / 10;

        }

        

        fputc_hook('\r');

        fputc_hook('\n');

        fputc_hook('[');

        for (i = 0; i < DEBUG_TIME_LEN; i++)

        {

            fputc_hook(dgbBuffer[DEBUG_TIME_LEN - 1 -i]+0x30);

            if (DEBUG_TIME_LEN - 1 -i == 2)

            {

                fputc_hook('.');

            }

        }

        fputc_hook(']');

        

        return OK;

    }

    

    fputc_hook(ch);



    return OK;

}

只看该作者 · 2018-6-20 17:06

在实际工作中，遇到了这么一个问题，需要向不同的串口传输ASCII码，无疑使用printf函数是最方便的。然而printf打印出的信息无法选择出口。在网上搜到的程序，printf要调用fputc函数发送字符。该函数如下：

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int fputc(int ch, FILE *f)



{



  /* 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;



}

入口参数有字符和字符要输出到的文件指针。根据搜索，printf函数输出到stdout，而fprintf可以指定字符到达的文件。可FILE结构体中，没有一个是与串口相关的。

只看该作者 · 2018-6-20 17:06

typedef struct {

  char *fpos; /* Current position of file pointer (absolute address) */

  void *base; /* Pointer to the base of the file */

  unsigned short handle; /* File handle */

  short flags; /* Flags (see FileFlags) */

  short unget; /* 1-byte buffer for ungetc (b15=1 if non-empty) */

  unsigned long alloc; /* Number of currently allocated bytes for the file */

  unsigned short buffincrement; /* Number of bytes allocated at once */

} FILE;

该如何重定向呢？不知道。但有一个弥补的方法。

自己定义n个FILE*指针，并任意赋值。在fputc中利用if..else来做判断，代码如下：

FILE* FileUart1 = (FILE*)0x19;

FILE* FileUart2 = (FILE*)0x28;

int fputc(int ch, FILE *f) {

  if ( f == FileUart1 ) {

USART_SendData(COM_USART[0], (uint8_t) ch);

while (USART_GetFlagStatus(COM_USART[0], USART_FLAG_TC) == RESET){}

  }

  else if ( f == FileUart2 ) {

USART_SendData(COM_USART[1], (uint8_t) ch);

while (USART_GetFlagStatus(COM_USART[1], USART_FLAG_TC) == RESET){}

  }

}

这样，fprintf（FileUart1,...)和fprintf（FileUart2,...)便能向不同的串口发送数据。哈哈，虽然没有真正做到重定向，只是用了个歪招，但最初的目的还是达到了。

如果哪位牛人能告知如何真正重定向，感激感激~~~~

还要请问，如何使用__DEBUG__宏定义才能使fprintf("val is %d", val)或fprintf("val1 is %d, val2 is %d", val1, val2)在程序中任意被编译上或编译掉。当然，不包括#ifdef..#endif方法。不这么做就是为了代码清晰一些，便于阅读。谢谢啊~~

只看该作者 · 2018-6-20 22:50

char putchar (char c) {
。。。。。。。。。。
}
看来实现一个这个函数就行了啊

1万 · 2018-6-20 23:52

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/***********************************************************************/

/*  This file is part of the C51 Compiler package                      */

/*  Copyright KEIL ELEKTRONIK GmbH 1990 - 2002                         */

/***********************************************************************/

/*                                                                     */

/*  PUTCHAR.C:  This routine is the general character output of C51.   */

/*  You may add this file to a uVision2 project.                       */

/*                                                                     */

/*  To translate this file use C51 with the following invocation:      */

/*     C51 PUTCHAR.C <memory model>                                    */

/*                                                                     */

/*  To link the modified PUTCHAR.OBJ file to your application use the  */

/*  following Lx51 invocation:                                         */

/*     Lx51 <your object file list>, PUTCHAR.OBJ <controls>            */

/*                                                                     */

/***********************************************************************/



#include <reg51.h>



#define XON  0x11

#define XOFF 0x13





/*

 * putchar (full version):  expands '\n' into CR LF and handles

 *                          XON/XOFF (Ctrl+S/Ctrl+Q) protocol

 */

char putchar (char c)  {



  if (c == '\n')  {

    if (RI)  {

      if (SBUF == XOFF)  {

        do  {

          RI = 0;

          while (!RI);

        }

        while (SBUF != XON);

        RI = 0; 

      }

    }

    while (!TI);

    TI = 0;

    SBUF = 0x0d;                         /* output CR  */

  }

  if (RI)  {

    if (SBUF == XOFF)  {

      do  {

        RI = 0;

        while (!RI);

      }

      while (SBUF != XON);

      RI = 0; 

    }

  }

  while (!TI);

  TI = 0;

  return (SBUF = c);

}







#if 0         // comment out versions below



/*

 * putchar (basic version): expands '\n' into CR LF

 */

char putchar (char c)  {

  if (c == '\n')  {

    while (!TI);

    TI = 0;

    SBUF = 0x0d;                         /* output CR  */

  }

  while (!TI);

  TI = 0;

  return (SBUF = c);

}





/*

 * putchar (mini version): outputs charcter only

 */

char putchar (char c)  {

  while (!TI);

  TI = 0;

  return (SBUF = c);

}



#endif

1万 · 2018-6-20 23:54

看了楼主的总结，又去看了库函数，懂了。

只看该作者 · 2018-6-21 17:49

总结到位，这个函数用的太多了。

1万 · 2018-6-21 20:22

这个问题好深奥，我要试试

只看该作者 · 2018-6-22 21:32

学会了，以前这个我都是默认，没有修改过

1万 · 2018-6-23 23:40

需要看看这个怎么实现的

1万 · 2018-6-23 23:40

了解一下arm的软件架构