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：