[其他ST产品] stm32使用printf实现串口打印原理

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 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
AC, AD, sd, sdn, AI, ST
 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。
  1. #ifdef __GNUC__
  2. /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
  3. set to 'Yes') calls __io_putchar() */
  4. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
  5. #else
  6. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
  7. #endif /* __GNUC__ */
  8. PUTCHAR_PROTOTYPE
  9. {
  10. /* Place your implementation of fputc here */
  11. /* e.g. write a character to the USART */
  12. USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
  13. /* Loop until the end of transmission */
  14. while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
  15. return ch;
  16. }



 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:35 | 显示全部楼层
 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
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:42 | 显示全部楼层
方法 2:仍然使用标准库 ,在主程序添加下面代码 :

  1. /*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
  2. 函数要重新写 ,您必须为这些函数提供自己的实现 */
  3. #pragma import(__use_no_semihosting)  // 确保没有从 C 库链接使用半主机的函数
  4. _sys_exit(int  x) //定义 _sys_exit() 以避免使用半主机模式
  5. {
  6. x = x;
  7. }
  8. struct __FILE  // 标准库需要的支持函数
  9. {
  10. int handle;
  11. };
  12. /* FILE is typedef ’ d in stdio.h. */
  13. FILE __stdout;
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:42 | 显示全部楼层
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。
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:45 | 显示全部楼层
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:
  1. ? 在 C 模块中,使用 #pragma 指令:
  2. #pragma import(__use_no_semihosting)
  3. ? 在汇编语言模块中,使用 IMPORT 指令:
  4. IMPORT __use_no_semihosting
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:45 | 显示全部楼层
如果仍然链接了使用半主机的函数,则链接器会报告错误。

 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:50 | 显示全部楼层
  1. //加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB
  2. #if 1
  3. #pragma import(__use_no_semihosting)   // A
  4. //标准库需要的支持函数                 
  5. struct __FILE
  6. {
  7. int handle;
  8. /* Whatever you require here. If the only file you are using is */
  9. /* standard output using printf() for debugging, no file handling */
  10. /* is required. */
  11. };
  12. /* FILE is typedef’ d in stdio.h. */
  13. FILE __stdout;      
  14. //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式   
  15. _sys_exit(int x)
  16. {
  17. x = x;
  18. }
  19. //重定向fputc函数
  20. //printf的输出,指向fputc,由fputc输出到串口
  21. //这里使用串口1(USART1)输出printf信息
  22. int fputc(int ch, FILE *f)   //B
  23. {      
  24. while((USART1->SR&0X40)==0);//等待上一次串口数据发送完成  
  25. USART1->DR = (u8) ch;       //写DR,串口1将发送数据
  26. return ch;
  27. }
  28. #endif
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:52 | 显示全部楼层
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。
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:54 | 显示全部楼层
  1. B:int fputc(int ch, FILE *f){
  2.    while((USART1->SR&0X40)==0);
  3.                //等待上一次串口数据发送完成
  4.   USART1->DR = (u8) ch;    //写DR,串口1将发送数据
  5.   return ch;
  6. }
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:55 | 显示全部楼层
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。
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:56 | 显示全部楼层
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。
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:57 | 显示全部楼层
 楼主| 慢动作 发表于 2021-12-31 15:59 | 显示全部楼层
USART1->DR = (u8) ch;
数据寄存器USART_DR赋值

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sfd123 发表于 2021-12-31 16:04 | 显示全部楼层
printf  必须好使啊,
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