STM32串口打印的那些知識

常規打印方法

在STM32的應用中，咱們經常對printf進行重定向的方式來把打印信息printf到咱們的串口助手。在MDK環境中，咱們經常使用MicroLIB+fputc的方式實現串口打印功能，即：

要實現fputc函數的緣由是：printf函數依賴於fputc函數，從新實現fputc內部從串口發送數據便可間接地實現printf打印輸出數據到串口。

不知道你們有沒有看過正點原子裸機串口相關的例程，他們的串口例程裏不使用MicroLIB，而是使用標準庫+fputc的方式。相關代碼如：

#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//標準庫須要的支持函數
struct __FILE
{
    int handle;
};

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

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

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

關於這兩種方法的一些說明能夠查看Mculover666兄的重定向printf函數到串口輸出的多種方法這篇文章。這篇文章中不只包含上面的兩種方法，並且也包含着在GCC中使用標準庫重定向printf的方法。

本身實現一個打印函數

以上的幾種方法基本上是改造C庫的printf函數來實現串口打印的功能。其實咱們也能夠本身實現一個串口打印的功能。

printf自己就是一個變參函數，其原型爲：

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

因此，咱們要從新封裝的一個串口打印函數天然也應該是一個變參函數。具體實現以下：

一、基於STM32的HAL庫

#define TX_BUF_LEN  256     /* 發送緩衝區容量，根據須要進行調整 */
uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 發送緩衝區                       */
void MyPrintf(const char *__format, ...)
{
  va_list ap;
  va_start(ap, __format);
  
  /* 清空發送緩衝區 */
  memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
  
  /* 填充發送緩衝區 */
  vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
  va_end(ap);
  int len = strlen((const char*)TxBuf);
  
  /* 往串口發送數據 */
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&TxBuf, len, 0xFFFF);
}

由於咱們使用printf函數基本不使用其返回值，因此這裏直接用void類型了。自定義變參函數須要用到va_start、va_end等宏，須要包含頭文件stdarg.h。關於變參函數的一些學習能夠查看網上的一些博文，如：

http://www.javashuo.com/article/p-zfpuogxb-bw.html

這裏咱們使用的是STM32的HAL庫，其給咱們提供HAL_UART_Transmit接口能夠直接把整個發送緩衝區的內容給一次性發出去。

二、基於STM32標準庫

如果基於STM32的標準庫，就須要一字節一字節的循環發送出去，具體代碼如：

#define TX_BUF_LEN  256     /* 發送緩衝區容量，根據須要進行調整 */
uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 發送緩衝區                       */
void MyPrintf(const char *__format, ...)
{
  va_list ap;
  va_start(ap, __format);
    
  /* 清空發送緩衝區 */
  memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
    
  /* 填充發送緩衝區 */
  vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
  va_end(ap);
  int len = strlen((const char*)TxBuf);
  
  /* 往串口發送數據 */
  for (int i = 0; i < len; i++)
  {
	while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);    
	USART_SendData(USART1, TxBuf[i]);
  }
}

測試結果：

咱們也可使用咱們的MyPrintf函數按照上一篇文章：======的方式封裝一個宏打印函數：

以上就是咱們自定義方式實現的一種串口打印函數。

可是，我想說：對於串口打印的使用，咱們不必本身建立一個打印函數。看到這，是否是有人想要打我了。。。。看了半天，你卻跟我說不必用。。。

哈哈，別急，咱們不該用在串口打印調試方面，那能夠用在其它方面呀。

（1）應用一：

好比最近我在實際應用中：咱們的MCU跑的是咱們老大本身寫的一個小的操做系統+咱們公司本身開發的上位機。咱們MCU端與上位機使用的是串口通信，MCU往上位機發送的數據有兩種類型，一種是HEX格式數據，一種是字符串數據。

可是咱們下位機的這兩種數據，在經過串口發送以前都得統一把數據封包交給那個系統通訊任務，而後再由通訊任務發出去。在這裏，就不能用printf了。老大也針對他的這個系統實現了一個deb_printf函數用於打印調試。

可是，那個函數既複雜又很雞肋，稍微複雜一點的數據就打印不出來了。所以我利用上面的思路給它新封裝了一個打印調試函數，很好用，完美地兼容了老大的那個系統。具體代碼就不分享了，大致代碼、思路如上。

（2）應用二：

咱們在使用串口與ESP8266模塊通信時，可利用相似這樣的方式封裝一個發送數據的函數，這個函數的使用能夠像printf同樣簡單。能夠以很簡單的方式把數據透傳至服務端，好比我之前的畢設中就有這麼應用：

以上就是本次的分享，若有錯誤，歡迎指出！謝謝

---

個人我的博客：https://www.lizhengnian.cn/

個人微信公衆號：嵌入式大雜燴

個人CSDN博客：https://blog.csdn.net/zhengnianli