這兩種printf()函數(shù)重定向方法，太實用了
作者：echobright
原文鏈接：https://blog.csdn.net/qq_29344757/article/details/75363639
在前面學(xué)習(xí)了STM32的串口編程，通過USART1向計算機(jī)的串口調(diào)試助手打印數(shù)據(jù)，或者接收計算機(jī)串口調(diào)試助手的數(shù)據(jù)，接下來我們可以實現(xiàn)STM32工程上的printf()函數(shù)了，方便用于程序開發(fā)中調(diào)試信息的打印。
法1：使用MicroLIB庫
1.1 KEIL-MDK中的Use MicroLIB選項
在MDK開發(fā)環(huán)境中，
MicroLib是缺省c庫的備選庫，它可裝入少量內(nèi)存中，與嵌入式應(yīng)用程序配合使用，且這些應(yīng)用程序不在操作系統(tǒng)中運(yùn)行。MicroLib進(jìn)行了高度優(yōu)化以使代碼變得很小，功能比缺省c庫少，不具備某些ISO c特性，部分庫函數(shù)的運(yùn)行速度也比較慢，如內(nèi)存拷貝函數(shù)memcpy()。
MicroLib與缺省c庫之間的主要差異在網(wǎng)上有許多文章都有寫到，這里摘抄記錄：
(1) MicroLib 不符合 ISO C 庫標(biāo)準(zhǔn)。不支持某些 ISO 特性，并且其他特性具有的功能也較少。
(2) MicroLib 不符合 IEEE 754 二進(jìn)制浮點(diǎn)算法標(biāo)準(zhǔn)。
(3) MicroLib 進(jìn)行了高度優(yōu)化以使代碼變得很小。
(4) 無法對區(qū)域設(shè)置進(jìn)行配置。缺省 C 區(qū)域設(shè)置是唯一可用的區(qū)域設(shè)置。
(5) 不能將 main() 聲明為使用參數(shù)，并且不能返回內(nèi)容。
(6) 不支持 stdio，但未緩沖的 stdin、stdout 和 stderr 除外。
(7) MicroLib對 C99 函數(shù)提供有限的支持。
(8) MicroLib不支持操作系統(tǒng)函數(shù)。
(9) MicroLib不支持與位置無關(guān)的代碼。
(10) MicroLib不提供互斥鎖來防止非線程安全的代碼。
(11) MicroLib不支持寬字符或多字節(jié)字符串。
(12) 與stdlib不同，MicroLib不支持可選擇的單或雙區(qū)內(nèi)存模型。MicroLib只提供雙區(qū)內(nèi)存模型，即單獨(dú)的堆棧和堆區(qū)。
MicroLib提供了一個有限的stdio子系統(tǒng)，它僅支持未緩沖的stdin、stdout和stderr，那么也就是說勾選了Use MicroLib選項后，在代碼工程中就可以使用printf()函數(shù)咯？
然而事實并非如此，這樣直接使用printf()函數(shù)，其打印的字符串最終不知道打印到何處。我們要做的是將調(diào)試信息打印到USART1中，所以需要對printf()函數(shù)所依賴的打印輸出函數(shù)fputc()重定向( MicroLib中的printf()函數(shù)打印操作依賴fputc() )。
1.2 重定向fputc函數(shù)
在MicroLib的stdio.h中，fputc()函數(shù)的原型為：
int fputc(int ch, FILE* stream)
此函數(shù)原本是將字符ch打印到文件指針stream所指向的文件流去的，現(xiàn)在我們不需要打印到文件流，而是打印到串口1。基于前面的代碼：
#include
int fputc(int ch, FILE* stream)
{
//USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
//while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));
USART_SendChar(USART1, (uint8_t)ch);
return ch;
}
注意，需要包含頭文件stdio.h，否則FILE類型未定義。勾選了Use MicroLib選項，重定向fputc()函數(shù)后，我們就可以在工程代碼中使用printf()函數(shù)了：
int main(void)
{
USART_Configuration();
printf("\r\nstm32f103rct6\r\n");
printf("\r\nCortex-M3\r\n");
while (1);
return 0;
}
printf()函數(shù)的使用方法跟之前一樣，運(yùn)行結(jié)果：
法2：不使用MicroLIB庫
2.1 半主機(jī)模式
半主機(jī)模式是ARM的一種機(jī)制，實現(xiàn)將來ARM應(yīng)用程序代碼的輸入/輸出請求傳送至運(yùn)行著調(diào)試器的主機(jī)。例如設(shè)置使用半主機(jī)模式下的ARM應(yīng)用程序，可以使用printf()和scanf()來使用主機(jī)的顯示器和鍵盤，而不需要在ARM系統(tǒng)上搭配顯示器和鍵盤。
半主機(jī)通過一組定義好的軟件指令(如SVC)來實現(xiàn)的，這些指令在程序控制下產(chǎn)生異常，ARM應(yīng)用程序調(diào)用半主機(jī)對應(yīng)的異常處理函數(shù)，然后調(diào)試代理處理該異常。
第二段話感覺理解起來有點(diǎn)模糊，但是第一段還是懂它在講什么的。一般的ARM應(yīng)用程序中并不需要半主機(jī)操作，在這里為確保ARM應(yīng)用程序中沒有鏈接MicroLib的半主機(jī)相關(guān)函數(shù)，我們要取消ARM的半主機(jī)工作模式。
2.2 實現(xiàn)代碼
在工程中加上如下代碼：
#pragma import(__use_no_semihosting)
struct __FILE {
int handle;
};
FILE __stdout;
_sys_exit(int x)
{
x = x;
}
int fputc(int ch, FILE *f){
while((USART1->SR&0X40)==0);
USART1->DR = (u8) ch;
return ch;
}
上面的代碼摘自正點(diǎn)原子的范例程序，具體每一行的意義目前也不大清楚。這樣操作后，在不使用MicroLib的前提下，仍能使用printf()函數(shù)將調(diào)試信息打印到USART1上了。
