我们介绍过了 STM32F1 的 USART 串口通信，本文我们来学习如何在STM32上使用 printf 输出函数。相信只要学习过 C 语言的朋友， 都会使用printf函数。本章要实现的功能是：通过 printf 函数将信息打印在串口调试助手上显示。

printf重定向简介

    我们知道 C 语言中printf 函数默认输出设备是显示器，如果要实现在串口

或者 LCD 上显示，必须重定义标准库函数里调用的与输出设备相关的函数。比如使用 printf 输出到串口， 需要将 fputc 里面的输出指向串口,这一过程就叫重定向。

    那么如何让 STM32 使用 printf 函数呢？很简单，只需要将 fputc 里面的输出指向 STM32 串口即可，fputc 函数有固定的格式，我们只需要在函数内操作STM32串口即可，代码如下：

1. int fputc(int ch,FILE *p) //函数默认的，在使用 printf 函数时自动调用
   , j& {4 [! B/ t
2. {
   
3.   USART_SendData(USART1,(u8)ch);
   ; q; F0 [# E8 u4 X( C/ T( [" g' p5 V+ ~
4.   while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
   
5.   return ch;
   
6. }

复制代码

    如果要让其他的串口也使用 printf 函数，只需要修改下串口号即可。

printf函数格式

    printf 函数调用格式如下：

1. printf("<格式化字符串>", <参量表>);

复制代码

4 W2 z6 M. P! f4 v8 B  z

    其中格式化字符串包括两部分内容: 一部分是正常字符, 这些字符将按原
, {/ `" C1 R% g7 m* ~

样输出; 另一部分是格式化规定字符, 以"%"开始, 后跟一个或几个规定字符,

用来确定输出内容格式。

    参量表是需要输出的一系列参数, 其个数必须与格式化字符串所说明的输

出参数个数一样多, 各参数之间用","分开, 且顺序一一对应, 否则将会出现意

想不到的错误。

    常用格式化规定字符如下：

1. %d 按照十进制整型数打印
   7 F5 x/ K* p7 p# \4 U' ]& O
2. %6d 按照十进制整型数打印，至少 6 个字符宽
   " j" R9 s* U) m: T" Q) W6 n
3. %f 按照浮点数打印
   
4. %6f 按照浮点数打印，至少 6 个字符宽
   
5. %.2f 按照浮点数打印，小数点后有 2 位小数
   0 n; t$ m3 P2 e5 M& L% n
6. %6.2f 按照浮点数打印，至少 6 个字符宽，小数点后有 2位小数
   
7. %x 按照十六进制打印
   ( n) k+ q& J  p7 C) J1 X
8. %c 打印字符
   ' v$ P' F; [( @" w- ~
9. %s 打印字符串

复制代码

. [# A1 S/ t0 N' N

    例如：使用 printf函数输出一个整型数据 1234，则调用格式如下：

1. int data=1234;
   
2. printf(“输出整型数据data=%d\r\n”,data);

复制代码

8 Y: M, ^7 Q1 P6 t, q9 m( E

    在KEIL 中使用 printf一定要勾选“微库”选项，否则不会输出。配置如下：

! k& N+ X% L( t

: ]7 W' t+ R3 d4 X, o; M

    在STM32 程序开发中 printf 应用是非常广的，当我们需要查看某些变量数

值或者其他信息等，都可以通过 printf 打印到串口调试助手上查看。

) I( U" L/ m; O9 P/ R

硬件设计

    本章硬件电路与上一章串口通信实验一样，使用到了 STM32F1的串口1和D1 指示灯，这里不多说。

    所要实现的功能是：通过 printf 函数将信息打印在串口调试助手上显示，同时 D1 指示灯不断闪烁，表示系统正常运行。程序框架如下：

（1）初始化 USART1

（2）编写 printf 重定向程序

（3）编写主函数

    本章软件部分非常简单，只需要在上一章串口通信程序基础上，加上一个

printf 重定向函数即可。下面我们打开“printf重定向”工程。

    USART1 串口初始化程序同上一章串口通信实验一样。

. N, q8 F- N! `, F: d7 r, e9 U

printf重定向函数

    初始化 USART1 后，就需要将 fputc 里面的输出指向STM32 的串口，代码如下：

1. int fputc(int ch,FILE *p) //函数默认的，在使用 printf 函数时自动调用
   
2. {
   
3.   USART_SendData(USART1,(u8)ch);
   / r+ G- I- R2 h& C% }% S
4.   while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
   
5.   return ch;
   
6. }

复制代码

* e, O9 g7 w7 @( Y$ h' E

    当使用 printf 函数时，自动会调用 fputc 函数，而 fputc 函数内又将输出设备重定义为 STM32 的 USART1，所以要输出的数据就会在串口 1上输出。

主函数

    编写好前面几部分程序后，接下来就可以编写主函数了，代码如下：

1. /****************************************************************
   
2. * 函 数 名 : main
   9 G3 F3 J$ `1 }9 q- _
3. * 函数功能 : 主函数
   : P' I4 o8 N, a( }5 V  p' q
4. * 输 入 : 无
   
5. * 输 出 : 无
   1 t5 b/ u) g7 D* |9 c. K. n8 h, K( q
6. *****************************************************************/
   ( ?) A% J# O4 z. r* b; A
7. int main()
   
8. {
   " G/ q6 ~) L" X' n  V$ A; y
9.   u8 i=0;
   ) {' C4 V5 [# p# Z; w  y
10.   u16 data=1234;
    + _4 Q: v, l: U; n# c7 t6 f. w
11.   float fdata=12.34;
    2 @% Z; A* ?2 t& b+ e- |
12.   char str[]="Hello World!";
    . ~, r: H( @2 s( C/ J. j4 W
13.   SysTick_Init(72);
    
14.   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 分2 组
    6 w" Z& ^" p+ I* O1 d
15.   LED_Init();
    + c& W) H# W- t! U, j
16.   USART1_Init(9600);
    
17.   while(1)
    ! L) Y, ]  g9 Q+ P- m
18.   {
    , r2 e0 @6 M+ f7 Y" r+ ~9 i3 k
19.     i++;
    9 y4 g$ b9 {) @/ [
20.     if(i%20==0)
    7 X. {, }% j. F* Q
21.     {
    
22.       led1=!led1;
    9 ^# Y2 |* K  U  K: F6 T# g
23.       printf("输出整型数 data=%d\r\n",data);
    : N" b. A4 f2 @5 `" |
24.       printf("输出浮点型数 fdata=%0.2f\r\n",fdata);
    9 |  g- _4 T9 \6 K2 U0 O: T
25.       printf("输出十六进制数 data=%X\r\n",data);
    
26.       printf("输出八进制数 data=%o\r\n",data);
    
27.       printf("输出字符串 str=%s\r\n",str);
    ( b& G) [2 Z( ]# q) x
28.     }
    
29.   delay_ms(10);
    
30. }  
    
31. }

复制代码

    主函数实现的功能很简单，首先调用之前编写好的硬件初始化函数，包括

SysTick 系统时钟，中断分组，LED 初始化等。然后调用我们前面编写的USART1初始化函数，这里我们设定串口通信波特率为 9600。最后进入 while 循环语句，不断让D1 指示间隔 200ms闪烁，同时通过串口 1 输出一连串字符信息。

    其实如果你学会了重定向到 USART1，对于其他的串口重定向都是类似的。

    将工程程序编译后下载到开发板内，可以看到 D1 指示灯不断闪烁，表示程序正常运行。打开“\5--开发工具\4. 常用辅助开发软件\串口调试助手”，首

先勾选下标号 1 DTR 框，然后再取消勾选。这是因为此串口助手启动时会把系统复位住，通过 DTR 状态切换下即可。然后设置好波特率等参数后，串口助手上即会收到 printf 发送过来的信息。（前提一定要连接好线路，USB 线一端连接电脑，另一端连接开发板“USB 转串口模块”上的 USB 下载口。先勾选下标号1 DTR框，然后再取消勾选）如下图所示：

; n3 @+ |% t# z( r1 {8 t3 R! p