串口打印知多少？

常規(guī)打印方法

在STM32的應(yīng)用中，我們常常對printf進(jìn)行重定向的方式來把打印信息printf到我們的串口助手。

在MDK環(huán)境中，我們常常使用MicroLIB+fputc的方式實(shí)現(xiàn)串口打印功能，即：

要實(shí)現(xiàn)fputc函數(shù)的原因是：printf函數(shù)依賴于fputc函數(shù)，重新實(shí)現(xiàn)fputc內(nèi)部從串口發(fā)送數(shù)據(jù)即可間接地實(shí)現(xiàn)printf打印輸出數(shù)據(jù)到串口。

不知道大家有沒有看過正點(diǎn)原子裸機(jī)串口相關(guān)的例程，他們的串口例程里不使用MicroLIB，而是使用標(biāo)準(zhǔn)庫+fputc的方式。相關(guān)代碼如：

#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//標(biāo)準(zhǔn)庫需要的支持函數(shù)
struct __FILE
{
    int handle;
};

FILE __stdout;
/**
 * @brief 定義_sys_exit()以避免使用半主機(jī)模式
 * @param void
 * @return  void
 */
void _sys_exit(int x)
{
    x = x;
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
    while((USART1->ISR & 0X40) == 0); //循環(huán)發(fā)送,直到發(fā)送完畢

    USART1->TDR = (u8) ch;
    return ch;
}
#endif

關(guān)于這兩種方法的一些說明可以查看Mculover666兄的《重定向printf函數(shù)到串口輸出的多種方法》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(biāo)準(zhǔn)庫重定向printf的方法。

自己實(shí)現(xiàn)一個打印函數(shù)

以上的幾種方法基本上是改造C庫的printf函數(shù)來實(shí)現(xiàn)串口打印的功能。其實(shí)我們也可以自己實(shí)現(xiàn)一個串口打印的功能。

printf本身就是一個變參函數(shù)，其原型為：

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

所以，我們要重新封裝的一個串口打印函數(shù)自然也應(yīng)該是一個變參函數(shù)。具體實(shí)現(xiàn)如下：

1、基于STM32的HAL庫

左右滑動查看全部代碼>>>

#define TX_BUF_LEN  256     /* 發(fā)送緩沖區(qū)容量，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整 */
uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 發(fā)送緩沖區(qū)                       */
void MyPrintf(const char *__format, ...)
{
  va_list ap;
  va_start(ap, __format);
  
  /* 清空發(fā)送緩沖區(qū) */
  memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
  
  /* 填充發(fā)送緩沖區(qū) */
  vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
  va_end(ap);
  int len = strlen((const char*)TxBuf);
  
  /* 往串口發(fā)送數(shù)據(jù) */
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&TxBuf, len, 0xFFFF);
}

因?yàn)槲覀兪褂胮rintf函數(shù)基本不使用其返回值，所以這里直接用void類型了。

自定義變參函數(shù)需要用到va_start、va_end等宏，需要包含頭文件stdarg.h。關(guān)于變參函數(shù)的一些學(xué)習(xí)可以查看網(wǎng)上的一些博文，如：

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

這里我們使用的是STM32的HAL庫，其給我們提供HAL_UART_Transmit接口可以直接把整個發(fā)送緩沖區(qū)的內(nèi)容給一次性發(fā)出去。

2、基于STM32標(biāo)準(zhǔn)庫

若是基于STM32的標(biāo)準(zhǔn)庫，就需要一字節(jié)一字節(jié)的循環(huán)發(fā)送出去，具體代碼如：

左右滑動查看全部代碼>>>

#define TX_BUF_LEN  256     /* 發(fā)送緩沖區(qū)容量，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整 */
uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 發(fā)送緩沖區(qū)                       */
void MyPrintf(const char *__format, ...)
{
  va_list ap;
  va_start(ap, __format);
    
  /* 清空發(fā)送緩沖區(qū) */
  memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
    
  /* 填充發(fā)送緩沖區(qū) */
  vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
  va_end(ap);
  int len = strlen((const char*)TxBuf);
  
  /* 往串口發(fā)送數(shù)據(jù) */
  for (int i = 0; i < len; i++)
  {
 while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);    
 USART_SendData(USART1, TxBuf[i]);
  }
}

測試結(jié)果：

我們也可以使用我們的MyPrintf函數(shù)按照上一篇文章：《C語言、嵌入式中幾個非常實(shí)用的宏技巧》的方式封裝一個宏打印函數(shù)：

以上就是我們自定義方式實(shí)現(xiàn)的一種串口打印函數(shù)。

但是，我想說：對于串口打印的使用，我們沒必要自己創(chuàng)建一個打印函數(shù)。

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(yīng)用在串口打印調(diào)試方面，那可以用在其它方面呀。

（1）應(yīng)用一：

比如最近我在實(shí)際應(yīng)用中：我們的MCU跑的是我們老大自己寫的一個小的操作系統(tǒng)+我們公司自己開發(fā)的上位機(jī)。

我們MCU端與上位機(jī)使用的是串口通訊，MCU往上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)有兩種類型，一種是HEX格式數(shù)據(jù)，一種是字符串?dāng)?shù)據(jù)。

但是我們下位機(jī)的這兩種數(shù)據(jù)，在通過串口發(fā)送之前都得統(tǒng)一把數(shù)據(jù)封包交給那個系統(tǒng)通信任務(wù)，然后再由通信任務(wù)發(fā)出去。

在這里，就不能用printf了。老大也針對他的這個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一個deb_printf函數(shù)用于打印調(diào)試。

但是，那個函數(shù)既復(fù)雜又很雞肋，稍微復(fù)雜一點(diǎn)的數(shù)據(jù)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打印調(diào)試函數(shù)，很好用，完美地兼容了老大的那個系統(tǒng)。具體代碼就不分享了，大體代碼、思路如上。

（2）應(yīng)用二：

我們在使用串口與ESP8266模塊通訊時(shí)，可利用類似這樣的方式封裝一個發(fā)送數(shù)據(jù)的函數(shù)，這個函數(shù)的使用可以像printf一樣簡單。

可以以很簡單的方式把數(shù)據(jù)透傳至服務(wù)端，比如我以前的畢設(shè)中就有這么應(yīng)用：

最后

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