STM32F103串口1 printf函数的实现

x33g5p2x  于9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,在上位机上中这个函数直接从库函数中调用就可以了,那么在单片机中这个函数要怎么使用呢?能不能将这个函数和串口1对应起来,当然是有方法的。

下面就通过代码来演示一下如何在串口1上使用printf()函数的功能。

void uart_init(u32 bound)
{
    //GPIO端口设置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1,GPIOA时钟

    //USART1_TX GPIOA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9

    //USART1_RX GPIOA.10初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10

    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3 ; //抢占优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器

    //USART 初始化设置

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式

    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1
}

首先初始化串口1所使用到的端口,将发送引脚设置为推挽输出模式,将接收引脚设置为浮空输入模式。这里串口使用中断来接收数据,所以还需要设置中断优先级,通过NVIC(嵌套向量中断控制器)来设置串口中断的优先级,接下来设置串口的波特率,字长为8位,1位停止位,无奇偶校验位,无硬件数据流控制端口,串口模式设置为收发模式。最后使能串口,并开启中断功能。

下面编写串口中断函数,用来接收数据

u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15, 接收完成标志
//bit14, 接收到0x0d
//bit13~0, 接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA = 0;     //接收状态标记

void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
    u8 Res;
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
    {
        Res = USART_ReceiveData(USART1);	//读取接收到的数据

        if((USART_RX_STA & 0x8000) == 0) //接收未完成
        {
            if(USART_RX_STA & 0x4000) //接收到了0x0d
            {
                if(Res != 0x0a)USART_RX_STA = 0; //接收错误,重新开始
                else USART_RX_STA |= 0x8000;	//接收完成了
            }
            else //还没收到0X0D
            {
                if(Res == 0x0d)USART_RX_STA |= 0x4000;
                else
                {
                    USART_RX_BUF[USART_RX_STA & 0X3FFF] = Res ;
                    USART_RX_STA++;
                    if(USART_RX_STA > (USART_REC_LEN - 1))USART_RX_STA = 0; //接收数据错误,重新开始接收
                }
            }
        }
    }
}

接收数据时通过USART_RX_STA变量的最高两位表示接收数据的状态,接收数据以回车换行作为结束位,回车换行对应的数据为0x0D、0x0A,只有这两个数据挨着接收到之后才表示一组数据成功的接收到了,这里使用USART_RX_STA最高两位表示是否接收到了这两个结束标志。

串口设置好之后,接下来给串口1添加支持printf()函数的代码。

#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

上面的两个函数是固定模式不需要修改,自己需要修改的是fputc()函数,在这个函数中将寄存器设置为串口1的寄存器,这样printf()函数在打印数据的时候,就会通过串口1将数据发送出去,如何这里的寄存器设置为了其他串口的寄存器,那么使用printf()函数打印的时候就会通过其他串口打印出去。重定义函数fputc()设置好之后,就可在程序中直接使用printf()函数打印了。

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();
    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");
			}
			if(times%300==0)
				printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");
			if(times%30==0)
				LED0=!LED0;
			delay_ms(10);
		
		}
    }
}

在主函数中通过printf()打印提示语句,提示用户输入数据。当用户输入数据并以回车换行结束后,串口接收到数据就会将接收到的数据直接打印出来。

这样在单片机中,通过串口1就可以输出printf()函数打印的数据了。

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