串口打印知多少？

常規(guī)打印方法

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的方式實現(xiàn)串口打印功能，即：

要實現(xiàn)fputc函數(shù)的原因是：printf函數(shù)依賴于fputc函數(shù)，重新實現(xiàn)fputc內(nèi)部從串口發(fā)送數(shù)據(jù)即可間接地實現(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原子裸機串口相關的例程，他們的串口例程里不使用MicroLIB，而是使用標準庫+fputc的方式。相關代碼如：

#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//標準庫需要的支持函數(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中使用標準庫重定向printf的方法。

自己實現(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)來實現(xiàn)串口打印的功能。其實我們也可以自己實現(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)自然也應該是一個變參函數(shù)。具體實現(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);
}

因為我們使用printf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。關于變參函數(shù)的一些學習可以查看網(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標準庫

若是基于STM32的標準庫，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。。。?？戳税胩欤銋s跟我說沒必要用。。。

哈哈，別急，我們不應用在串口打印調(diào)試方面，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操作系統(tǒng)+我們公司自己開發(fā)的上位機。

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

但是我們下位機的這兩種數(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，然后再由通信任務發(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)既復雜又很雞肋，稍微復雜一點的數(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）應用二：

我們在使用串口與ESP8266模塊通訊時，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)透傳至服務端，比如我以前的畢設中就有這么應用：

最后

以上就是本次的分享。如有錯誤，歡迎指出！謝謝

本篇筆記會同步至我的個人博客：https://www.lizhengnian.cn/中，歡迎來訪。

原創(chuàng)不易，期待您的在看、分享~

粉絲福利

非常感謝大家一直以來的支持，這里我給大家申請到了一個小福利：本公眾號的粉絲朋友可享有小熊派開發(fā)板9折優(yōu)惠福利，有需要的朋友可聯(lián)系我獲取優(yōu)惠碼。

猜你喜歡：

串口通訊你真的會了嗎？不妨看看這些經(jīng)驗

C語言、嵌入式中幾個非常實用的宏技巧

C語言、嵌入式重點知識：回調(diào)函數(shù)

C語言、嵌入式位操作精華技巧大匯總

【Linux筆記】設備樹實例分析

【Linux筆記】通俗易懂的Linux驅動基礎

【Linux筆記】pc機_開發(fā)板_ubuntu互ping實驗

學習STM32的一些經(jīng)驗分享

基于LiteOS的智慧農(nóng)業(yè)案例實驗分享

從單片機工程師的角度看嵌入式Linux

后臺回復：加群。添加ZhengN微信，加入交流群