使用MicroLIB+fputc的方式实现串口打印功能

发表于 2020-08-05 10:52:04 收藏 已收藏
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使用MicroLIB+fputc的方式实现串口打印功能

发表于 2020-08-05 10:52:04
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常规打印方法

在STM32的应用中,我们常常对printf进行重定向的方式来把打印信息printf到我们的串口助手。

在MDK环境中,我们常常使用MicroLIB+fputc的方式实现串口打印功能,即:

要实现fputc函数的原因是:printf函数依赖于fputc函数,重新实现fputc内部从串口发送数据即可间接地实现printf打印输出数据到串口。

不知道大家有没有看过正点原子裸机串口相关的例程,他们的串口例程里不使用MicroLIB,而是使用标准库+fputc的方式。相关代码如:

#if 1 #pragma import(__use_no_semihosting) //标准库需要的支持函数 struct __FILE {     int handle; }; FILE __stdout; /**  * @brief 定义_sys_exit()以避免使用半主机模式  * @param void  * @return  void  */ void _sys_exit(int x) {     x = x; } int fputc(int ch, FILE *f) {     while((USART1->ISR & 0X40) == 0); //循环发送,直到发送完毕     USART1->TDR = (u8) ch;     return ch; } #endif

关于这两种方法的一些说明可以查看Mculover666兄的《重定向printf函数到串口输出的多种方法》这篇文章。这篇文章中不仅包含上面的两种方法,而且也包含着在GCC中使用标准库重定向printf的方法。

自己实现一个打印函数

以上的几种方法基本上是改造C库的printf函数来实现串口打印的功能。其实我们也可以自己实现一个串口打印的功能。

printf本身就是一个变参函数,其原型为:

int printf (const char *__format, ...);

所以,我们要重新封装的一个串口打印函数自然也应该是一个变参函数。具体实现如下:

1、基于STM32的HAL库

左右滑动查看全部代码>>>

#define TX_BUF_LEN  256     /* 发送缓冲区容量,根据需要进行调整 */ uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 发送缓冲区                       */ void MyPrintf(const char *__format, ...) {   va_list ap;   va_start(ap, __format);      /* 清空发送缓冲区 */   memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);      /* 填充发送缓冲区 */   vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);   va_end(ap);   int len = strlen((const char*)TxBuf);      /* 往串口发送数据 */   HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&TxBuf, len, 0xFFFF); }

因为我们使用printf函数基本不使用其返回值,所以这里直接用void类型了。

自定义变参函数需要用到va_start、va_end等宏,需要包含头文件stdarg.h。关于变参函数的一些学习可以查看网上的一些博文,如:

https://www.cnblogs.com/wulei0630/p/9444062.html

这里我们使用的是STM32的HAL库,其给我们提供HAL_UART_Transmit接口可以直接把整个发送缓冲区的内容给一次性发出去。

2、基于STM32标准库

若是基于STM32的标准库,就需要一字节一字节的循环发送出去,具体代码如:

左右滑动查看全部代码>>>

#define TX_BUF_LEN  256     /* 发送缓冲区容量,根据需要进行调整 */ uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 发送缓冲区                       */ void MyPrintf(const char *__format, ...) {   va_list ap;   va_start(ap, __format);        /* 清空发送缓冲区 */   memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);        /* 填充发送缓冲区 */   vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);   va_end(ap);   int len = strlen((const char*)TxBuf);      /* 往串口发送数据 */   for (int i = 0; i < len; i++)   {  while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);      USART_SendData(USART1, TxBuf[i]);   } }

测试结果:

我们也可以使用我们的MyPrintf函数按照上一篇文章:《C语言、嵌入式中几个非常实用的宏技巧》的方式封装一个宏打印函数:

以上就是我们自定义方式实现的一种串口打印函数。

但是,我想说:对于串口打印的使用,我们没必要自己创建一个打印函数。

看到这,是不是有人想要打我了。。。。看了半天,你却跟我说没必要用。。。

哈哈,别急,我们不应用在串口打印调试方面,那可以用在其它方面呀。

(1)应用一:

比如最近我在实际应用中:我们的MCU跑的是我们老大自己写的一个小的操作系统+我们公司自己开发的上位机。

我们MCU端与上位机使用的是串口通讯,MCU往上位机发送的数据有两种类型,一种是HEX格式数据,一种是字符串数据。

但是我们下位机的这两种数据,在通过串口发送之前都得统一把数据封包交给那个系统通信任务,然后再由通信任务发出去。

在这里,就不能用printf了。老大也针对他的这个系统实现了一个deb_printf函数用于打印调试。

但是,那个函数既复杂又很鸡肋,稍微复杂一点的数据就打印不出来了。

因此我利用上面的思路给它新封装了一个打印调试函数,很好用,完美地兼容了老大的那个系统。具体代码就不分享了,大体代码、思路如上。

(2)应用二:

我们在使用串口与ESP8266模块通讯时,可利用类似这样的方式封装一个发送数据的函数,这个函数的使用可以像printf一样简单。

可以以很简单的方式把数据透传至服务端,比如我以前的毕设中就有这么应用:

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