stm32使用printf实现串口打印原理

只看该作者 · 2021-12-31 15:34

标准库函数的默认输出设备是显示器，要实现在串口或 LCD 输出，必须重定义标准库函数里调用的与输出设备相关的函数 .例如 :printf 输出到串口，需要将 fputc 里面的输出指向串口 (重定向 ),方法如下 :
只要自己添加一个 int fputc(int ch, FILE *f) 函数，能够输出字符就可以了。

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#ifdef __GNUC__

 /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf

 set to 'Yes') calls __io_putchar() */

 #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)

 #else

 #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)

 #endif /* __GNUC__ */

 PUTCHAR_PROTOTYPE

 {

 /* 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;

 }

只看该作者 · 2021-12-31 15:35

因 printf() 之类的函数，使用了半主机模式。使用标准库会导致程序无法运行 ,以下是解决方法 :
方法 1：使用微库 ,因为使用微库的话 ,不会使用半主机模式 .
如果使用的是 MDK，请在工程属性的 “Target “- >”Code Generation “中勾选 ”Use MicroLIB “这样以后就可以
使用 printf ，sprintf 函数了

只看该作者 · 2021-12-31 15:42

方法 2：仍然使用标准库 ,在主程序添加下面代码 :

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 /*为确保没有从 C 库链接使用半主机的函数，因为不使用半主机，标准 C 库 stdio.h 中有些使用半主机的

 函数要重新写 ,您必须为这些函数提供自己的实现 */

 #pragma import(__use_no_semihosting)  // 确保没有从 C 库链接使用半主机的函数

 _sys_exit(int  x) //定义 _sys_exit() 以避免使用半主机模式

 {

 x = x;

 }

 struct __FILE  // 标准库需要的支持函数

 {

 int handle;

 };

 /* FILE is typedef ’ d in stdio.h. */

 FILE __stdout;

只看该作者 · 2021-12-31 15:42

在独立应用程序中，您不太可能支持半主机操作。因此，必须确保您的应用程序中没有链接 C 库半主机函数。

只看该作者 · 2021-12-31 15:45

为确保没有从 C 库链接使用半主机的函数，必须导入符号 __use_no_semihosting 。可在您工程的任何 C 或汇编语言源文件中执行此操作，如下所示：

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 ? 在 C 模块中，使用 #pragma 指令：

 #pragma import(__use_no_semihosting)

 ? 在汇编语言模块中，使用 IMPORT 指令：

 IMPORT __use_no_semihosting

只看该作者 · 2021-12-31 15:45

如果仍然链接了使用半主机的函数，则链接器会报告错误。

只看该作者 · 2021-12-31 15:50

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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)   // A

//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; 

} 

//重定向fputc函数

//printf的输出，指向fputc，由fputc输出到串口

//这里使用串口1(USART1)输出printf信息

int fputc(int ch, FILE *f)   //B

{      

 while((USART1->SR&0X40)==0);//等待上一次串口数据发送完成  

 USART1->DR = (u8) ch;       //写DR,串口1将发送数据

 return ch;

}

#endif

只看该作者 · 2021-12-31 15:52

A：#pragma import(__use_no_semihosting)
即上文所说“为确保没有从 C 库链接使用半主机的函数，必须导入符号 __use_no_semihosting 。"
半主机是用于 ARM 目标的一种机制，可将来自应用程序代码的输入/输出请求传送至运行调试器的主机。例如，使用此机制可以启用 C 库中的函数，如 printf() 和 scanf()，来使用主机的屏幕和键盘，而不是在目标系统上配备屏幕和键盘。这种机制很有用，因为开发时使用的硬件通常没有最终系统的所有输入和输出设备。半主机可让主机来提供这些设备。使用了半主机模式。使用标准库会导致程序无法运行。

只看该作者 · 2021-12-31 15:54

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B：int fputc(int ch, FILE *f){

   while((USART1->SR&0X40)==0);

               //等待上一次串口数据发送完成

  USART1->DR = (u8) ch;    //写DR,串口1将发送数据

  return ch;

}

只看该作者 · 2021-12-31 15:55

C语言的printf函数可以实现几乎任意形式的带格式的文本输出。而单片机也想做到这一点，但是默认的printf函数的输出是定位到标准输出设备，也就是屏幕，单片机没有，并且单片机更多时候使用的是串口。而printf函数在输出的时候，它本身负责将用户给出的格式字符串和参数表列转换成为一个大的、真正要输出的字符串，然后使用fputc将字符输出到标准输出设备。因此在单片机中，我们就可以直接将fputc重定向，将需要显示的字符送到串口的发送寄存器上去，这样原本printf的所有功能，我们就可以在串口上实现了。

只看该作者 · 2021-12-31 15:56

另外，单片机的串口接收和fputc无关。如果需要输入数据，直接在上位机的串口助手的输入区域输入数据，点发送就原样送给单片机，单片机对其进行处理就可以了。

while((USART1->SR&0X40)==0);
判断状态寄存器（USART_SR)第六位是否为0。

只看该作者 · 2021-12-31 15:57

只看该作者 · 2021-12-31 15:59

USART1->DR = (u8) ch;
数据寄存器USART_DR赋值

只看该作者 · 2021-12-31 16:04

printf 必须好使啊，

stm32使用printf实现串口打印原理

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