STM32F103自定义的printf函数的实现

x33g5p2x  于10个月前 转载在 其他  
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在单片机中使用最多的通信接口基本就是串口了,说起串口就不得不提串口中最常用的一个函数就是打印函数printf()函数,通常使用这个函数都是直接调用库函数来实现的,在单片机中如何要使用printf()函数一般都是在串口中进行重映射。如要在串口1中使用printf()函数,可以使用下面的代码进行重映射。

//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
    int handle;
};
FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
_sys_exit(int x)
{
    x = x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    while((USART1->SR & 0X40) == 0); //循环发送,直到发送完毕
    USART1->DR = (u8) ch;
    return ch;
}
#endif

在串口1的c文件中,添加上面的代码后,使用printf()函数时,就可以通过串口1来打印了。那么不通过库函数的话,自己能不能实现printf()函数的功能呢?当然是可以的,下面就通过串口2来演示,如何在串口2上直接实现printf()函数的功能。

void UART2_Init(u32 bound)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    // 1、串口时钟使能 GPIO时钟使能
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
    
    // 2、串口复位
    USART_DeInit(USART2);
    
    // 3、GPIO端口设置
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;	                 //PA2 TX
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	  //复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;	                       //PA3 RX
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    // 4、串口参数初始化
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
    
    // 5、初始化NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
    // 6、开启中断
    USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    
    // 7、使能串口
    USART_Cmd(USART2, ENABLE);

}
void USART2_IRQHandler(void)
{
    u8 res;
    if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
    {
        res = USART_ReceiveData(USART2);
        USART_SendData(USART2, res);			//把接收到的数据发送出去
    }
}

首先初始化串口2,初始化方式和正常情况下一样,初始化完成之后开始自定义一个函数来实现printf()函数的功能。

//自定义串口2 的printf 函数
char UART2_TX_BUF[200];
void u2_printf(char* fmt, ...)    //无法列出传递函数的所有实参的类型和数目时,可以用省略号指定参数表
{
    u16 i, j;
    va_list ap;          //va_list 是一个字符指针,可以理解为指向当前参数的一个指针,取参必须通过这个指针进行。
    va_start(ap, fmt);   //va_start函数来获取参数列表中的参数,使用完毕后调用va_end()结束
    vsprintf((char*)UART2_TX_BUF, fmt, ap);	// 把生成的格式化的字符串存放在这里
    va_end(ap);
    i = strlen((const char*)UART2_TX_BUF);              //此次发送数据的长度
    for(j = 0; j < i; j++)                                                    //循环发送数据
    {
        while((USART2->SR & 0X40) == 0);                    //循环发送,直到发送完毕
        USART2->DR = UART2_TX_BUF[j];
    }
}

这个函数名定义为 :u2_printf(char/* fmt, …) 使用省略号表示当前参数为可变参数。接下里就可以直接使用这个函数来打印数据了。在主函数中通过一段代码来测试串口1和串口2 printf函数的功能。

int main(void)
{
    u8 t;
    u8 len;
    u16 times = 0;
    delay_init();       //延时函数初始化
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    uart_init(115200);
    LED_Init();
    UART2_Init(115200);
    printf("USART1 AND USART2 TEST!!!");
    while(1)
    {
        if(USART_RX_STA & 0x8000)
        {
            LED1 = !LED1;
            len = USART_RX_STA & 0x3fff;		//获取本次接收数据长度
            printf("\r\n您发送的消息为:\r\n");
            for(t = 0; t < len; t++)
            {
                USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]); //向串口1发送数据
                while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) != SET); //等待发送完成
            }
            printf("\r\n");
            USART_RX_STA = 0;
        }
        else
        {
            times++;
            if(times % 5000 == 0)
            {
                printf("串口实验\r\n");
                u2_printf("串口实验\r\n");									//调用串口2 printf 函数
            }
            if(times % 300 == 0)
            {
                printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");
                u2_printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");		//调用串口2 printf 函数
            }
            if(times % 30 == 0)
                LED0 = !LED0;
            delay_ms(10);

        }

    }
}

通过串口1和串口2输出同样的提示信息,然后用串口助手分别给串口1和串口2发送数据,当串口1和串口2接收到数据后就会通过串口打印出来。串口1和串口2输出的提示信息都是用printf函数输出的。

可以看出串口2的printf函数和功能和串口1的printf函数功能一样,可以正常输出字符串。也可以使用串口2的printf函数打印变量值,比如在代码中增加一句变量打印的功能。

每次输出提示信息的时候,顺便打印一下变量times的值。

可以看到变量times的值也可以正常打印。

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