常规打印方法

在STM32的应用中，我们常常对printf进行重定向的方式来把打印信息printf到我们的串口助手。在MDK环境中，我们常常使用MicroLIB+fputc的方式实现串口打印功能，即：

要实现fputc函数的原因是：printf函数依赖于fputc函数，重新实现fputc内部从串口发送数据即可间接地实现printf打印输出数据到串口。

不知道大家有没有看过正点原子裸机串口相关的例程，他们的串口例程里不使用MicroLIB，而是使用标准库+fputc的方式。相关代码如：

1. #if 1
   
2. #pragma import(__use_no_semihosting)
   ' D* u, c9 _3 u8 S8 K
3. //标准库需要的支持函数
   ! ^; o& t8 C$ k! D# W; H
4. struct __FILE
   
5. {
   . p1 C3 {8 {9 H, ~* u* F* g
6.     int handle;
   9 h# ^: t1 P: L0 [0 n8 ^$ R0 V
7. };
   
8. 
   
9. FILE __stdout;
   ' X7 U" G  J$ L3 o/ n: d
10. /**
    ' \. g$ s+ D1 s
11. * @brief        定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
    $ L+ ]0 O1 J5 j8 `& ^
12. * @param        void
    
13. * @return  void
    9 m' t: T$ ]3 X4 e
14. */
    
15. void _sys_exit(int x)
    7 C/ b* a% @0 U
16. {
    0 t: I! ?: d. O; d5 s% ~8 i4 M% |
17.     x = x;
    # E6 I. e) u: Y
18. }
    4 A2 _" h' @% F0 A( R2 a
19. 
    
20. int fputc(int ch, FILE *f)
    
21. {
    
22.     while((USART1->ISR & 0X40) == 0); //循环发送,直到发送完毕
    
23. 
    ) N+ |6 S# F: ?# q
24.     USART1->TDR = (u8) ch;
    
25.     return ch;
    ' }; r$ V% @5 _7 G7 U
26. }
    
27. #endif
    ; y& a9 _5 f+ H% N1 I, s* ?

复制代码

自己实现一个打印函数

以上的几种方法基本上是改造C库的printf函数来实现串口打印的功能。其实我们也可以自己实现一个串口打印的功能。

printf本身就是一个变参函数，其原型为：

1. int printf (const char *__format, ...);
   ) _; u7 M  l, P8 \2 `

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, a+ D; `6 _# j* l* ^

所以，我们要重新封装的一个串口打印函数自然也应该是一个变参函数。具体实现如下：

1、基于STM32的HAL库

1. #define TX_BUF_LEN  256     /* 发送缓冲区容量，根据需要进行调整 */
   * H; C( p: T, V
2. uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 发送缓冲区                       */
   7 \# O6 @( X+ ~% _. v3 \
3. void MyPrintf(const char *__format, ...)
   ! ^% V& T$ \0 f& _( l) Z
4. {
   , T1 f# W  _8 T# V
5.   va_list ap;
   
6.   va_start(ap, __format);
     Q: P* M" B- M! `& v
7.   
   
8.   /* 清空发送缓冲区 */
   
9.   memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
   
10.   
    
11.   /* 填充发送缓冲区 */
    ( Y2 s2 R. E9 S+ {
12.   vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
    
13.   va_end(ap);
    # \' s9 I3 E) j, |. F& `
14.   int len = strlen((const char*)TxBuf);
    : N3 C; L' d8 y7 X
15.   
      j( S  N4 p# s; Y
16.   /* 往串口发送数据 */
    
17.   HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&TxBuf, len, 0xFFFF);
    
18. }
    

复制代码

8 [* I7 N  B* z8 w  i5 B

因为我们使用printf函数基本不使用其返回值，所以这里直接用void类型了。自定义变参函数需要用到va_start、va_end等宏，需要包含头文件stdarg.h。

这里我们使用的是STM32的HAL库，其给我们提供HAL_UART_Transmit接口可以直接把整个发送缓冲区的内容给一次性发出去。

2、基于STM32标准库

若是基于STM32的标准库，就需要一字节一字节的循环发送出去，具体代码如：

1. #define TX_BUF_LEN  256     /* 发送缓冲区容量，根据需要进行调整 */
   
2. uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 发送缓冲区                       */
   
3. void MyPrintf(const char *__format, ...)
   9 t' |9 H" n; `" c% n
4. {
   
5.   va_list ap;
   - e+ i0 z0 g+ K7 H
6.   va_start(ap, __format);
   
7.    
   
8.   /* 清空发送缓冲区 */
   # d+ s3 s$ h+ h- q0 S5 H
9.   memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
   
10.    
    1 [+ j( {/ }) q5 x
11.   /* 填充发送缓冲区 */
    
12.   vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
    4 j" x7 E; D( M7 ]% U9 a; \1 p9 g, d
13.   va_end(ap);
    
14.   int len = strlen((const char*)TxBuf);
    # G1 V$ O% G) }) c9 n
15.   
    # ], z* I; i. v# H, C5 w. Q7 _
16.   /* 往串口发送数据 */
    4 R* p! m2 j2 T# n
17.   for (int i = 0; i < len; i++)
    $ b6 j% a: f- u
18.   {
    / y0 Y8 d0 O# I
19.         while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);   
    
20.         USART_SendData(USART1, TxBuf[i]);
    
21.   }
    % O/ s6 U4 B7 n  I* h
22. }
    2 f8 Z) ~/ t' z: m2 N

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: y% @7 J8 K" [6 F! A4 {

测试结果：

我们也可以使用我们的MyPrintf函数按照上一篇文章：======的方式封装一个宏打印函数：

以上就是我们自定义方式实现的一种串口打印函数。

但是，我想说：对于串口打印的使用，我们没必要自己创建一个打印函数。看到这，是不是有人想要打我了。。。。看了半天，你却跟我说没必要用。。。

哈哈，别急，我们不应用在串口打印调试方面，那可以用在其它方面呀。

（1）应用一：

比如最近我在实际应用中：我们的MCU跑的是我们老大自己写的一个小的操作系统+我们公司自己开发的上位机。我们MCU端与上位机使用的是串口通讯，MCU往上位机发送的数据有两种类型，一种是HEX格式数据，一种是字符串数据。

但是我们下位机的这两种数据，在通过串口发送之前都得统一把数据封包交给那个系统通信任务，然后再由通信任务发出去。在这里，就不能用printf了。老大也针对他的这个系统实现了一个deb_printf函数用于打印调试。

但是，那个函数既复杂又很鸡肋，稍微复杂一点的数据就打印不出来了。因此我利用上面的思路给它新封装了一个打印调试函数，很好用，完美地兼容了老大的那个系统。具体代码就不分享了，大体代码、思路如上。

（2）应用二：

我们在使用串口与ESP8266模块通讯时，可利用类似这样的方式封装一个发送数据的函数，这个函数的使用可以像printf一样简单。可以以很简单的方式把数据透传至服务端，比如我以前的毕设中就有这么应用：

1 b  T) \4 S9 X) B3 S, u4 h