針對STM32的串口編程，可以通過USART1向計算機的串口調試助手打印數(shù)據(jù)，或者接收計算機串口調試助手的數(shù)據(jù)。

下面，我們可以實現(xiàn)STM32工程上的printf()函數(shù)了，方便用于程序開發(fā)中調試信息的打印。

方法1：使用MicroLIB庫

1.1 KEIL-MDK中的Use MicroLIB選項

在MDK開發(fā)環(huán)境中，



MicroLib是缺省c庫的備選庫，它可裝入少量內存中，與嵌入式應用程序配合使用，且這些應用程序不在操作系統(tǒng)中運行。MicroLib進行了高度優(yōu)化以使代碼變得很小，功能比缺省c庫少，不具備某些ISO C特性，部分庫函數(shù)的運行速度也比較慢，如內存拷貝函數(shù)memcpy()。 MicroLib與缺省C庫之間的主要差異如下：

(1) MicroLib不符合 ISO C庫標準。不支持某些ISO特性，并且其他特性具有的功能也較少。

(2) MicroLib不符合IEEE 754二進制浮點算法標準。

(3) MicroLib進行了高度優(yōu)化以使代碼變得很小。

(4) 無法對區(qū)域設置進行配置。缺省C區(qū)域設置是唯一可用的區(qū)域設置。

(5) 不能將main() 聲明為使用參數(shù)，并且不能返回內容。

(6) 不支持stdio，但未緩沖的stdin、stdout和stderr除外。

(7) MicroLib對C99函數(shù)提供有限的支持。 (8) MicroLib不支持操作系統(tǒng)函數(shù)。 (9) MicroLib不支持與位置無關的代碼。

(10) MicroLib不提供互斥鎖來防止非線程安全的代碼。 (11) MicroLib不支持寬字符或多字節(jié)字符串。

(12) 與stdlib不同，MicroLib不支持可選擇的單或雙區(qū)內存模型。MicroLib只提供雙區(qū)內存模型，即單獨的堆棧和堆區(qū)。

MicroLib提供了一個有限的stdio子系統(tǒng)，它僅支持未緩沖的stdin、stdout和stderr，那么也就是說勾選了Use MicroLib選項后，在代碼工程中就可以使用printf()函數(shù)咯？然而事實并非如此，這樣直接使用printf()函數(shù)，其打印的字符串最終不知道打印到何處。我們要做的是將調試信息打印到USART1中，所以需要對printf()函數(shù)所依賴的打印輸出函數(shù)fputc()重定向(MicroLib中的printf()函數(shù)打印操作依賴fputc() )。

1.2 重定向fputc函數(shù)

在MicroLib的stdio.h中，fputc()函數(shù)的原型為：

int fputc(int ch, FILE* stream)

此函數(shù)原本是將字符ch打印到文件指針stream所指向的文件流去的，現(xiàn)在我們不需要打印到文件流，而是打印到串口1。基于前面的代碼：

#include 
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：需要包含頭文件stdio.h，否則FILE類型未定義。

勾選了Use MicroLib選項，重定向fputc()函數(shù)后，我們就可以在工程代碼中使用printf()函數(shù)了：

int main(void)
{
USART_Configuration();
printf("
stm32f103rct6
");
printf("
Cortex-M3
");
while (1);
return 0;
}

printf()函數(shù)的使用方法跟之前一樣，運行結果：

方法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(xiàn)將來ARM應用程序代碼的輸入/輸出請求傳送至運行著調試器的主機。例如，設置使用半主機模式下的ARM應用程序，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(tǒng)上搭配顯示器和鍵盤。

半主機通過一組定義好的軟件指令(如SVC)來實現(xiàn)的，這些指令在程序控制下產生異常，ARM應用程序調用半主機對應的異常處理函數(shù)，然后調試代理處理該異常。

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么的。一般的ARM應用程序中并不需要半主機操作，在這里為確保ARM應用程序中沒有鏈接MicroLib的半主機相關函數(shù)，我們要取消ARM的半主機工作模式。

2.2 實現(xiàn)代碼

在工程中加上如下代碼：

#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;
}

上面的代碼摘自正點原子的范例程序，具體每一行的意義目前也不大清楚。這樣操作后，在不使用MicroLib的前提下，仍能使用printf()函數(shù)將調試信息打印到USART1上了。

審核編輯：劉清