STM32串口打印的那些知识

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：

#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
int handle;
};

FILE __stdout;
/**
* @brief	定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
* @param	void
* @return  void
*/
void _sys_exit(int x)
{
x = x;
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART1->ISR & 0X40) == 0); //循环发送,直到发送完毕

USART1->TDR = (u8) ch;
return ch;
}
#endif

关于这两种方法的一些说明可以查看Mculover666兄的重定向printf函数到串口输出的多种方法这篇文章。这篇文章中不仅包含上面的两种方法，而且也包含着在GCC中使用标准库重定向printf的方法。

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：

int printf (const char *__format, ...);

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

#define TX_BUF_LEN  256     /* 发送缓冲区容量，根据需要进行调整 */
uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 发送缓冲区                       */
void MyPrintf(const char *__format, ...)
{
va_list ap;
va_start(ap, __format);

/* 清空发送缓冲区 */
memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);

/* 填充发送缓冲区 */
vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
va_end(ap);
int len = strlen((const char*)TxBuf);

/* 往串口发送数据 */
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&TxBuf, len, 0xFFFF);
}

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

。关于变参函数的一些学习可以查看网上的一些博文，如：

https://www.cnblogs.com/wulei0630/p/9444062.html

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：

#define TX_BUF_LEN  256     /* 发送缓冲区容量，根据需要进行调整 */
uint8_t TxBuf[TX_BUF_LEN];  /* 发送缓冲区                       */
void MyPrintf(const char *__format, ...)
{
va_list ap;
va_start(ap, __format);

/* 清空发送缓冲区 */
memset(TxBuf, 0x0, TX_BUF_LEN);

/* 填充发送缓冲区 */
vsnprintf((char*)TxBuf, TX_BUF_LEN, (const char *)__format, ap);
va_end(ap);
int len = strlen((const char*)TxBuf);

/* 往串口发送数据 */
for (int i = 0; i < len; i++)
{
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);
USART_SendData(USART1, TxBuf[i]);
}
}

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：

以上就是本次的分享，如有错误，欢迎指出！谢谢

我的个人博客：https://www.lizhengnian.cn/

我的微信公众号：嵌入式大杂烩

我的CSDN博客：https://blog.csdn.net/zhengnianli