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。

* M" Z/ f- c1 W  X9 j2 i. f/ ~0 w

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
   ( ]1 D. r" T* Q1 y6 Q+ ?
2. {
   
3.   USART_SendData(USART1,(u8)ch);
   
4.   while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
   
5.   return ch;
   
6. }

复制代码

! Q5 O2 r  P+ j" E

    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。
& j3 A$ A" Q0 }7 T& A. B8 q! {' A

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

    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
; n$ e2 z: n' F) s, Q# @

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
   ' x1 D6 l# q0 g( j: s0 t
2. %6d 按照十进制整型数打印，至少 6 个字符宽
   
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
   % Z4 p0 Q7 d  h
5. %.2f 按照浮点数打印，小数点后有 2 位小数
   ! B" }  e: @1 G. j* R' P
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
   # l8 E! E/ A, N6 b& x7 o
8. %c 打印字符
   
9. %s 打印字符串

复制代码

2 V* c7 d4 ^8 c% F- X

    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;
   / K5 _9 {- \; z$ \  C/ e# ^5 T3 d
2. printf(“输出整型数据data=%d\r\n”,data);

复制代码

- y: a1 `9 G: H8 w# @* T) G

    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：

    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。

$ g/ G* v: m& }- J* l3 @9 v8 @# E

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。

$ c' E) i' w+ V% o

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
   - n) f9 \. ~$ Q- r  t# ]
2. {
   5 w& y8 r! Q8 P; X
3.   USART_SendData(USART1,(u8)ch);
   
4.   while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
   $ i2 y3 r# h. a. \6 K8 v
5.   return ch;
   
6. }

复制代码

3 a/ K8 g5 K, d% ~7 j

    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. /****************************************************************
   : I& s: p- g) u( L$ k5 c( ^) m" d
2. * 函 数 名 : main
   ; Z: ]; T9 ]1 R* h" }# w) T
3. * 函数功能 : 主函数
   
4. * 输 入 : 无
     O  M& O( b) C* y5 t$ U1 s
5. * 输 出 : 无
   
6. *****************************************************************/
   
7. int main()
   4 g0 R; H2 A9 k" y+ L- s; C
8. {
   0 k) ]0 ^$ p# c9 y$ M4 P+ g
9.   u8 i=0;
   
10.   u16 data=1234;
    0 d. e3 x" n6 ^- Z) O4 v
11.   float fdata=12.34;
    
12.   char str[]="Hello World!";
    6 K- \9 @& ^, K/ {  R- G5 C& M6 l
13.   SysTick_Init(72);
    
14.   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 分2 组
    
15.   LED_Init();
    ) X% U4 @2 A& V% s& o
16.   USART1_Init(9600);
    $ Z& b% Y  ~0 n, D' x, l
17.   while(1)
    ' `! B6 p6 H2 D' A3 n7 a, S
18.   {
    # A9 T/ @' L5 E  Y  Y1 S
19.     i++;
    
20.     if(i%20==0)
    
21.     {
    
22.       led1=!led1;
    % x9 G) ~, g; T; N- V& B
23.       printf("输出整型数 data=%d\r\n",data);
    
24.       printf("输出浮点型数 fdata=%0.2f\r\n",fdata);
    & S( K/ m/ ?9 E( K/ D) r
25.       printf("输出十六进制数 data=%X\r\n",data);
    , ^5 M& [+ P5 P" B/ k( u) T
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);
    
28.     }
    9 O% n( c1 f, `3 T9 ~
29.   delay_ms(10);
    " |) C) ~0 ]+ N! N* Z% E; Y, ~
30. }  
    " b9 v9 B: W5 j8 [! j
31. }

复制代码

  Z$ h  D5 o( P, |1 c8 q' @

    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：

6 n4 J( J% k! B8 u