在Keil MDK（Keil5）中实现printf函数，需通过重定向字符输出到硬件接口（如串口），并配置工程选项。以下是完整步骤及注意事项：
一、实现步骤
1. 添加头文件与重定向函数
包含标准I/O库：
#include <stdio.h> // 提供printf函数声明
重写fputc函数（以STM32串口为例）：
// 方法1：使用标准库函数（如HAL库）
int fputc(int ch, FILE *f) {
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&ch, 1, 100); // 通过UART1发送字符
return ch;
}
// 方法2：直接操作寄存器（高效）[2](@ref)
int fputc(int ch, FILE *f) {
while (!(USART1->ISR & USART_ISR_TXE)); // 等待发送缓冲区空
USART1->TDR = (uint8_t)ch; // 写入数据寄存器
return ch;
}
关键：fputc是printf的底层输出函数，重定向后所有printf输出将发送至指定串口。
2. 初始化硬件接口
确保串口已初始化（波特率需与PC端一致，如115200）：
void UART_Init(void) {
// 以STM32标准库为例[1](@ref)
USART_InitTypeDef USART_InitStruct = {0};
USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;
USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx; // 仅发送模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
3. 工程配置
启用MicroLib（精简C库，减少资源占用）：
点击魔术棒图标 → Options for Target → Target标签页；
勾选 Use MicroLIB；
点击OK保存。
检查链接设置：
若未启用MicroLib，需手动实现_write等系统调用。
4. 调用printf测试
printf("System Clock: %d MHz\r\n", SystemCoreClock / 1000000); // 输出系统时钟
二、常见问题及解决
1. 无输出或乱码
波特率不匹配：确保串口初始化波特率与PC端调试工具（如串口助手）一致；
硬件未初始化：确认串口时钟和引脚已配置；
发送未完成：在fputc中添加等待发送完成的循环（参考方法2）。
2. 中文乱码
Keil编码设置：
菜单栏 Edit → Configuration → Editor → 设置编码为 UTF-8；
在Misc Controls中添加 --no-multibyte-chars（防止多字节字符解析错误）；
串口助手编码：选择与Keil一致的编码（如UTF-8或GBK）。
3. 代码体积过大
启用MicroLib可显著减小代码尺寸；
避免使用浮点数（如%f），改用整数运算（如%d放大100倍显示）。
三、替代方案
1. 使用sprintf格式化到缓冲区
char buffer[50];
sprintf(buffer, "ADC Value: %d\r\n", adc_value);
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)buffer, strlen(buffer), 100); // 手动发送
优点：不依赖重定向，可多串口并行输出。
2. 自定义简化版printf
#include <stdarg.h>
void UART_Printf(char *format, ...) {
char buf[100];
va_list args;
va_start(args, format);
vsnprintf(buf, sizeof(buf), format, args); // 格式化到缓冲区
va_end(args);
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)buf, strlen(buf), 100); // 发送
}
适用场景：需控制栈空间或避免库冲突时。
四、不同重定向方法对比
五、调试技巧
单步调试验证：在fputc函数内设断点，确认printf是否触发该函数；
检查串口引脚：用示波器测量TX引脚波形，确认数据是否发出；
简化输出内容：先发送固定字符串（如"TEST"），排除格式化参数的影响。
通过以上步骤，可稳定实现Keil5中的printf输出功能。若需更深入的优化（如降低延迟），可结合SWO或RTT等高级调试方式。
注意:最后要记得勾选Use MicroLIB微库的功能不然运行printf时会出现卡死现象.
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