在前面學習了STM32的串列埠程式設計，通過USART1向計算機的串列埠除錯助手列印資料，或者接收計算機串列埠除錯助手的資料，接下來我們可以實現STM32工程上的printf()函數了，方便用於程式開發中除錯資訊的列印。

1. 法1：使用MicroLIB庫

1.1 KEIL-MDK中的Use MicroLIB選項

在MDK開發環境中，

MicroLib是預設c庫的備選庫，它可裝入少量記憶體中，與嵌入式應用程式配合使用，且這些應用程式不在作業系統中執行。 MicroLib進行了高度優化以使程式碼變得很小，功能比預設c庫少，不具備某些ISO c特性，部分庫函式的執行速度也比較慢，如記憶體拷貝函式memcpy()。 MicroLib與預設c庫之間的主要差異在網上有許多文章都有寫到，這裡摘抄記錄： (1)MicroLib 不符合 ISO C 庫標準。 不支援某些 ISO 特性，並且其他特性具有的功能也較少。 (2)MicroLib 不符合 IEEE 754 二進位制浮點演算法標準。 (3)MicroLib 進行了高度優化以使程式碼變得很小。 (4)無法對區域設定進行配置。 預設 C 區域設定是唯一可用的區域設定。 (5)不能將 main() 宣告為使用引數，並且不能返回內容。 (6)不支援 stdio，但未緩衝的 stdin、stdout 和 stderr 除外。 (7)MicroLib對 C99 函式提供有限的支援。 (8)MicroLib不支援作業系統函式。 (9)MicroLib不支援與位置無關的程式碼。 (10)MicroLib不提供互斥鎖來防止非執行緒安全的程式碼。 (11)MicroLib不支援寬字元或多位元組字串。 (12)與stdlib不同，MicroLib不支援可選擇的單或雙區記憶體模型。MicroLib只提供雙區記憶體模型，即單獨的堆疊和堆區。

MicroLib提供了一個有限的stdio子系統，它僅支援未緩衝的stdin、stdout和stderr，那麼也就是說勾選了Use MicroLib選項後，在程式碼工程中就可以使用printf()函式咯？ 然而事實並非如此，這樣直接使用printf()函式，其列印的字串最終不知道列印到何處。我們要做的是將除錯資訊列印到USART1中，所以需要對printf()函式所依賴的列印輸出函式fputc()重定向(MicroLib中的printf()函式列印操作依賴fputc())。

1.2 重定向fputc函式

在MicroLib的stdio.h中，fputc()函式的原型為：

int fputc(int ch, FILE* stream)
 

此函式原本是將字元ch列印到檔案指標stream所指向的檔案流去的，現在我們不需要列印到檔案流，而是列印到串列埠1。基於前面的程式碼：

#include <stdio.h>
int fputc(int ch, FILE* stream)
{
    //USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
    //while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));
    USART_SendChar(USART1, (uint8_t)ch);
    return ch;
}

注意，需要包含標頭檔案stdio.h，否則FILE型別未定義。 勾選了Use MicroLib選項，重定向fputc()函式後，我們就可以在工程程式碼中使用printf()函數了：

int main(void)
{

    USART_Configuration();
    //USART_SendString(USART1, "HelloWorld\n");
    //USART_SendChar(USART1, 'h');
    printf("\r\nstm32f103rct6\r\n");
    printf("\r\nCortex-M3\r\n");
    while (1);  

    return 0;
}

printf()函式的使用方法跟之前一樣，執行結果：

2. 法2：不使用MicroLIB庫

2.1 半主機模式

半主機模式是ARM的一種機制，實現將來ARM應用程式程式碼的輸入/輸出請求傳送至執行著偵錯程式的主機。例如設定使用半主機模式下的ARM應用程式，可以使用printf()和scanf()來使用主機的顯示器和鍵盤，而不需要在ARM系統上搭配顯示器和鍵盤。 半主機通過一組定義好的軟體指令(如SVC)來實現的，這些指令在程式控制下產生異常，ARM應用程式呼叫半主機對應的異常處理函式，然後除錯代理處理該異常。

第二段話感覺理解起來有點模糊，但是第一段還是懂它在講什麼的。一般的ARM應用程式中並不需要半主機操作，在這裡為確保ARM應用程式中沒有連結MicroLib的半主機相關函式，我們要取消ARM的半主機工作模式。

2.2 實現程式碼

在工程中加上如下程式碼：

//取消ARM的半主機工作模式
#pragma import(__use_no_semihosting)                             
struct __FILE { 
    int handle; 
}; 

FILE __stdout;          
_sys_exit(int x) 
{ 
    x = x; 
}

int fputc(int ch, FILE *f){      
    while((USART1->SR&0X40)==0);
    USART1->DR = (u8) ch;      
    return ch;
}

上面的程式碼摘自正點原子的範例程式，具體每一行的意義目前也不大清楚。這樣操作後，在不使用MicroLib的前提下，仍能使用printf()函式將除錯資訊列印到USART1上了。

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