STM32串列埠列印的那些知識
阿新 • • 發佈:2020-06-08
## 常規列印方法
在STM32的應用中,我們常常對printf進行重定向的方式來把列印資訊printf到我們的串列埠助手。在MDK環境中,我們常常使用`MicroLIB+fputc`的方式實現串列埠列印功能,即:
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPXs5d.png)
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPXrUH.png)
要實現fputc函式的原因是:printf函式依賴於fputc函式,重新實現fputc內部從串列埠傳送資料即可間接地實現printf列印輸出資料到串列埠。
不知道大家有沒有看過正點原子裸機串列埠相關的例程,他們的串列埠例程裡`不使用MicroLIB`,而是使用`標準庫+fputc`的方式。相關程式碼如:
```C
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//標準庫需要的支援函式
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
/**
* @brief 定義_sys_exit()以避免使用半主機模式
* @param void
* @return void
*/
void _sys_exit(int x)
{
x = x;
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART1->ISR & 0X40) == 0); //迴圈傳送,直到傳送完畢
USART1->TDR = (u8) ch;
return ch;
}
#endif
```
關於這兩種方法的一些說明可以檢視Mculover666兄的[重定向printf函式到串列埠輸出的多種方法](http://www.mculover666.cn/posts/2251182441/)這篇文章。這篇文章中不僅包含上面的兩種方法,而且也包含著在GCC中使用標準庫重定向printf的方法。
## 自己實現一個列印函式
以上的幾種方法基本上是改造C庫的printf函式來實現串列埠列印的功能。其實我們也可以自己實現一個串列埠列印的功能。
printf本身就是一個變參函式,其原型為:
```c
int printf (const char *__format, ...);
```
所以,我們要重新封裝的一個串列埠列印函式自然也應該是一個變參函式。具體實現如下:
### 1、基於STM32的HAL庫
```c
#define TX_BUF_LEN 256 /* 傳送緩衝區容量,根據需要進行調整 */
uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN]; /* 傳送緩衝區 */
void MyPrintf(const char *__format, ...)
{
va_list ap;
va_start(ap, __format);
/* 清空傳送緩衝區 */
memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
/* 填充發送緩衝區 */
vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
va_end(ap);
int len = strlen((const char*)TxBuf);
/* 往串列埠傳送資料 */
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&TxBuf, len, 0xFFFF);
}
```
因為我們使用printf函式基本不使用其返回值,所以這裡直接用void型別了。自定義變參函式需要用到va_start、va_end等巨集,需要包含標頭檔案`stdarg.h`。關於變參函式的一些學習可以檢視網上的一些博文,如:
> https://www.cnblogs.com/wulei0630/p/9444062.html
這裡我們使用的是STM32的HAL庫,其給我們提供HAL_UART_Transmit介面可以直接把整個傳送緩衝區的內容給一次性發出去。
### 2、基於STM32標準庫
若是基於STM32的標準庫,就需要一位元組一位元組的迴圈傳送出去,具體程式碼如:
```c
#define TX_BUF_LEN 256 /* 傳送緩衝區容量,根據需要進行調整 */
uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN]; /* 傳送緩衝區 */
void MyPrintf(const char *__format, ...)
{
va_list ap;
va_start(ap, __format);
/* 清空傳送緩衝區 */
memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
/* 填充發送緩衝區 */
vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
va_end(ap);
int len = strlen((const char*)TxBuf);
/* 往串列埠傳送資料 */
for (int i = 0; i < len; i++)
{
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);
USART_SendData(USART1, TxBuf[i]);
}
}
```
測試結果:
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPX0bD.png)
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPXDVe.png)
我們也可以使用我們的MyPrintf函式按照上一篇文章:======的方式封裝一個巨集列印函式:
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPXwDO.png)
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPX6PA.png)
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPXc8I.png)
以上就是我們自定義方式實現的一種串列埠列印函式。
但是,我想說:`對於串列埠列印的使用,我們沒必要自己建立一個列印函式。`看到這,是不是有人想要打我了。。。。看了半天,你卻跟我說沒必要用。。。
哈哈,別急,我們不應用在串列埠列印除錯方面,那可以用在其它方面呀。
#### (1)應用一:
比如最近我在實際應用中:我們的MCU跑的是我們老大自己寫的一個小的作業系統+我們公司自己開發的上位機。我們MCU端與上位機使用的是串列埠通訊,MCU往上位機發送的資料有兩種型別,一種是HEX格式資料,一種是字串資料。
但是我們下位機的這兩種資料,在通過串列埠傳送之前都得統一把資料封包交給那個系統通訊任務,然後再由通訊任務發出去。在這裡,就不能用printf了。老大也針對他的這個系統實現了一個deb_printf函式用於列印除錯。
但是,那個函式既複雜又很雞肋,稍微複雜一點的資料就打印不出來了。因此我利用上面的思路給它新封裝了一個列印除錯函式,很好用,完美地相容了老大的那個系統。具體程式碼就不分享了,大體程式碼、思路如上。
#### (2)應用二:
我們在使用串列埠與ESP8266模組通訊時,可利用類似這樣的方式封裝一個傳送資料的函式,這個函式的使用可以像printf一樣簡單。可以以很簡單的方式把資料透傳至服務端,比如我以前的畢設中就有這麼應用:
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPX2xP.png)
![](https://s1.ax1x.com/2020/05/26/tPXg2t.png)
以上就是本次的分享,如有錯誤,歡迎指出!謝謝
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