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* N3 U; A4 Y
3. //标准库需要的支持函数
   4 h0 r/ ]- n; [, @% N. m! M0 C- P0 d
4. struct __FILE
   
5. {
   
6.     int handle;
   
7. };
   8 f+ ?! A6 Z: o8 T# Y3 B
8. 
   
9. FILE __stdout;
   
10. /**
    
11. * @brief        定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
    
12. * @param        void
    4 B9 Q# I% l: X: |5 ~4 i; M
13. * @return  void
    ( M& c( ?0 C5 |7 p6 ~' c
14. */
    ' [+ n- @8 G) ?, v1 J( r
15. void _sys_exit(int x)
    , h( h) F/ A) T
16. {
    ; |: F5 U/ T$ W* A# r" L
17.     x = x;
    + [& O* U2 v* @! `$ h2 Y. e
18. }
    ( p7 S$ a- W  a- K- m( X
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. 
    
24.     USART1->TDR = (u8) ch;
    
25.     return ch;
    $ A; N! q' n6 y
26. }
    
27. #endif
    / D2 S  F: C3 ?) M, M' F- L

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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, ...);
   - P% J, ?6 N2 s4 t) W; i' O

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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 */
   . E/ X9 [6 A/ d: N8 X9 @4 ]6 J% L
2. uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 发送缓冲区                       */
   1 ]8 `4 b* v& K' }7 `# ?+ l
3. void MyPrintf(const char *__format, ...)
   + F# k# ]* r" G. B6 f% s& Y
4. {
   8 N% ~8 g: u$ v+ e
5.   va_list ap;
   % h- F; @, t9 f, e+ y, y: a2 m
6.   va_start(ap, __format);
   
7.   
   ' d1 O8 m9 u2 G6 v. o: ?  V# v
8.   /* 清空发送缓冲区 */
   6 W5 z1 `9 z7 i9 D% |
9.   memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
   
10.   
    
11.   /* 填充发送缓冲区 */
    
12.   vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
    
13.   va_end(ap);
    ' f  ~5 H& y/ Y  \. x! g& y2 ~0 ~
14.   int len = strlen((const char*)TxBuf);
    
15.   
    
16.   /* 往串口发送数据 */
    
17.   HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&TxBuf, len, 0xFFFF);
    
18. }
    

复制代码

/ _; k- c, Q1 Y/ E

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, ...)
   
4. {
   
5.   va_list ap;
   1 U9 z" E8 f4 K% X. D
6.   va_start(ap, __format);
   
7.    
   
8.   /* 清空发送缓冲区 */
   5 W; U8 ~$ g$ [- X" ]
9.   memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);
   
10.    
    / G0 ~: O% r4 A9 d4 w$ t
11.   /* 填充发送缓冲区 */
    
12.   vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
    
13.   va_end(ap);
    8 L3 ?4 C1 E& m4 i0 K9 @
14.   int len = strlen((const char*)TxBuf);
    
15.   
    
16.   /* 往串口发送数据 */
    4 v) V# X# O: l' ?! c
17.   for (int i = 0; i < len; i++)
      M, R( H; d7 B7 A9 T* m8 n6 N- m* i
18.   {
    
19.         while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);   
    0 @( h" V0 Q4 o/ Y; E
20.         USART_SendData(USART1, TxBuf[i]);
    
21.   }
    
22. }
    3 P7 C6 l5 K! z+ m& }; \4 g

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; E% _- |+ C; L8 O4 P

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：