STC15单片机-串口打印printf重定向

printf函数重定向为往串口打印信息

在UART.h、UART1.h和UART.c文件的内容编写好后，在main函数中实现通过串口发送一串字符串和一个不断加1的变量

方法一：

使用sprintf函数，组装字符串，然后通过串口发送数组的函数进行串口发送

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <main.h>/* Private define-------------------------------------------------------------*//* Private variables----------------------------------------------------------*/
uint16_t Cnt = 0;      //初始化自动加1的变量
/* Public variables-----------------------------------------------------------*//* Private function prototypes------------------------------------------------*//*
* @name   main
* @brief  主函数
* @param  void
* @retval int
*/
int main(void)
{//系统初始化Hradware.Sys_Init();//串口1发送初始化信息UART1.UART_SendString("Initialization completed,system startup!\r\n");//系统主循环while(1){//按键检测//KEY1.KEY_Detect();//KEY2.KEY_Detect();//PWM.PWM_LED_Adjust_Brightness();//通过串口发送字符串和自动加1的变量//方法一/*sprintf函数将Cnt按照格式组装成一个字符串，然后放入到UART1.pucSend_Buffer指向的发送数组中*/sprintf(UART1.pucSend_Buffer,"hello:%u\r\n",Cnt++);Public.Delay_ms(300);UART1.UART_SendArray(UART1.pucSend_Buffer,20);Run_LED.Run_LED_Flip();}
}
/********************************************************End Of File
********************************************************/

注意Cnt变量的类型以及组装字符串时的格式化%方式不对的话，都会造成不同的效果

注意一：

/* Private variables----------------------------------------------------------*/
uint8_t Cnt = 0;   //初始化自动加1的变量

如果Cnt的类型是uint8_t的话，下面的格式化不变，还是%u，则串口输出的不是加1，而是加256了

如果Cnt类型非得写成 uint8_t 的话，那么格式化前要强制类型转换才会正常加1，并从0加到255，然后又从0开始

sprintf(UART1.pucSend_Buffer,"hello:%u\r\n",(uint16_t)Cnt++);

注意二：

sprintf(UART1.pucSend_Buffer,"hello:%c\r\n",Cnt++);

如果格式化时，写成了%c，Cnt的类型还是uint16_t，则串口打印不了Cnt变量

如果把Cnt类型改为uint8_t，则Cnt被打印成了一个圈，而且还不连续，明显是错误的

方法二：

使用printf重定向来做，本次实验对putchar函数进行修改，需要在main.h头文件中引入< stdio.h >头文件

UART1.c：

/*
* @name   putchar
* @brief  字符发送函数重定向
* @param  c：发送的字符
* @retval char
*/
extern char putchar(char ch)
{UART1.UART_SendData((uint8_t)ch);      //在putchar函数内直接调用串口发送字符函数return ch;
}

main.c：

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <main.h>/* Private define-------------------------------------------------------------*//* Private variables----------------------------------------------------------*/
uint16_t Cnt = 0;  //初始化自动加1的变量
/* Public variables-----------------------------------------------------------*//* Private function prototypes------------------------------------------------*//*
* @name   main
* @brief  主函数
* @param  void
* @retval int
*/
int main(void)
{//系统初始化Hradware.Sys_Init();//串口1发送初始化信息UART1.UART_SendString("Initialization completed,system startup!\r\n");//系统主循环while(1){//按键检测//KEY1.KEY_Detect();//KEY2.KEY_Detect();//PWM.PWM_LED_Adjust_Brightness();//通过串口发送字符串和自动加1的变量//方法一/*sprintf函数将Cnt按照格式组装成一个字符串，然后放入到UART1.pucSend_Buffer指向的发送数组中*/// sprintf(UART1.pucSend_Buffer,"hello:%u\r\n",Cnt++);// Public.Delay_ms(100);// UART1.UART_SendArray(UART1.pucSend_Buffer,20);// Run_LED.Run_LED_Flip();//方法二//printf函数重定向printf("hello:%u\r\n",Cnt++);Public.Delay_ms(100);Run_LED.Run_LED_Flip();}
}

重定向后，也可以使用printf函数打印浮点数

float f = 3.14;
。。。
printf("hello:%u%f\r\n",Cnt++,f);

注意：

网上文章许多都是说改写fputc函数，但我在这个程序中试了是不行的，会编译出错，定位到函数的FILE类型上，因为C51是没有FILE类型的，所以这里是使用不了fputc函数的

int fputc(int ch,FILE*stream)    //编译时在FILE处报错
{UART1.UART_SendData((uint8_t)ch);return ch;
}

那为什么网上还有那么多说改fputc函数呢？因为那是在编写STM32单片机程序的时候，可以在keil软件的设置里，勾选Use MicroLIB选项，就可以使用fputc函数来实现重定向了

打开STM32工程文件时keil设置界面：

为什么使用microlib库

microlib 是缺省 C 库的备选库，它指在需要装入到极少量内存中的深层嵌入式应用程序配合使用，这些应用程序不在操作系统中运行。

microlib 进行了高度优化以使代码变得很小，它的功能比缺省 C 库少，并且根本不具备某些 ISO C 特性。某些库函数的运行速度也比较慢，例如，memcpy()。

microlib 与缺省 C 库之间的主要差异：

(1)、microlib 不符合 ISO C 库标准。不支持某些 ISO 特性，并且其他特性具有的功能也较少。

(2)、microlib 不符合 IEEE 754 二进制浮点算法标准。

(3)、microlib 进行了高度优化以使代码变得很小。

(4)、无法对区域设置进行配置。缺省 C 区域设置是唯一可用的区域设置。

(5)、不能将 main() 声明为使用参数，并且不能返回内容。

(6)、不支持 stdio，但未缓冲的 stdin、stdout 和 stderr 除外。

(7)、microlib 对 C99 函数提供有限的支持。

(8)、microlib 不支持操作系统函数。

(9)、microlib 不支持与位置无关的代码。

(10)、microlib 不提供互斥锁来防止非线程安全的代码。

(11)、microlib 不支持宽字符或多字节字符串。

(12)、与 stdlib 不同，microlib 不支持可选择的单或双区内存模型。microlib 只提供双区内存模型，即单独的堆栈和堆区。

(13)、可以合理地将 microlib 与 --fpmode=std 或 --fpmode=fast 配合使用。

勾选微库之后，重写fputc函数和fgetc函数就可以支持printf函数和scanf函数。

但打开编写51单片机的程序时，keil软件设置里是没有这个选项的，所以51的程序没法使用fputc函数

打开51工程文件时keil设置界面：

而从keil的帮助文档里可以知道, printf 也是基于putchar实现的，所以本次重新实现putchar，就可以实现printf的重定向了

至于重定向的方法网上有很多，但为什么可以重定向，就比较少文章介绍，这里看到有一篇文章写的不错：https://zhuanlan.zhihu.com/p/133460085

文章中介绍的weak的属性，相信以后在STM32中会经常遇到

fputc

语法:

#include <stdio.h>  int fputc( int ch, FILE *stream );

函数fputc()把给出的字符ch写到给出的输出流. 返回值是字符, 发生错误时返回值是EOF.

putchar

语法:

#include <stdio.h>  int putchar( int ch );

putchar()函数把 ch 写到STDOUT(标准输出). 代码

putchar( ch );

和

putc( ch, STDOUT );

一样.

putchar()的返回值是被写的字符, 发生错误时返回EOF