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  • stm32 串口打印函数
    2021-03-08 10:13:49

    STM32 串口打印函数

    
    #include <stdarg.h>
    #include "main.h"
    #include "string.h"
    #include "usart.h"
    #include "usart_printf.h"
    
    #define    TXBUF_SIZE_MAX    100
    
     
    //串口输出
    void usart_printf(UART_HandleTypeDef *huart,const char *format, ...)
    
    {
    
        va_list args;
    
        uint32_t length;
    
        uint8_t txbuf[TXBUF_SIZE_MAX] = {0};
    
     
    
        va_start(args, format);
    
        length = vsnprintf((char *)txbuf, sizeof(txbuf), (char *)format, args);
    
        va_end(args);
    
        HAL_UART_Transmit(huart, (uint8_t *)txbuf, length, HAL_MAX_DELAY);
    
        memset(txbuf, 0, TXBUF_SIZE_MAX);
    
    }

     

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    单片式开发中的串口调试

    在调试供应商提供的SDK源码时发现,在某个初始化函数中添加printf函数打印调试信息会导致原本正常工作的芯片无法工作。在其他函数使用printf函数则不会出现该问题,说明串口功能的配置以及printf函数的重定向均没有问题。
    经过在线调试发现,程序卡死在printf函数重定向中判断串口标志位的while循环中,因此导致其他功能为正常工作。

    int fputc(int ch, FILE *f)
    {
        /* 将printf内容发往串口 */
        USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
    
        while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); // 卡死位置
    
        return (ch);
    }
    

    据此判断,该问题的出现跟串口有关。回到main函数时猛然发现如下代码:

    int main()
    {
        // ...
        
        dev_init();	// 在函数中添加printf函数就会导致上述问题
        usart_config();
    	
        printf("demo application starting ... \r\n");
        
        while(1)
        {
        	// ...
        }
    }
    

    好家伙~原来是因为在串口初始化完成之前调用了dev_init();函数,正是在dev_init();函数中调用printf函数导致芯片工作异常。原因是显而易见的,是因为在串口初始化完成之前调用了串口输出函数,相应的串口标志位一直为RESET,导致程序陷入死循环。问题找到了,解决方案也自然明了了,将dev_init();函数调整到usart_config();后面即可。

    【敲黑板】

    1. 串口相关函数自身(如printf函数)及其调用者(如本文中的dev_init();函数)应当在串口初始化完成之后被调用。
    2. 不要因为是原厂提供的SDK就默认其代码是没有问题的。
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    基于HAL库的多串口打印函数(XL_Printf)

    本文参考以下文章:

    https://blog.csdn.net/sehanlingfeng/article/details/80383117
    https://baike.baidu.com/item/va_list/8573665?fr=aladdin

    一、重定向Printf的局限性

    1. 使用重定向函数,需要添加stdio.h头文件
    // 重定向函数1
    int fputc(int ch,FILE *f)
    {
        uint8_t temp[1]={ch};
        HAL_UART_Transmit(&UartHandle,temp,1,2);        //UartHandle是串口的句柄
    }
     
    //重定向函数2
    PUTCHAR_PROTOTYPE
    {
      HAL_UART_Transmit(&UARTHandle, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF); 
      return ch;
    }
    
    1. 采用上述函数会存在以下问题
      Printf函数只用用于单一串口发送,想要用于多函数发送则需要将UartHandle定义成全局变量,通过更改UartHandle来实现发送串口的更换,不符合代码低耦合的要求,对于自定义发送不适合。

    二、va_list方法

    1. va_list是在C语言中解决变参问题的一组宏,所在头文件:#include <stdarg.h>,用于获取不确定个数的参数。
    #ifdef _M_ALPHA
    typedef struct {
    char *a0; /* pointer to first homed integer argument */
    int offset; /* byte offset of next parameter */
    } va_list;
    #else
    typedef char * va_list;
    #endif
    

    _M_ALPHA是指DEC ALPHA(Alpha AXP)架构。所以一般情况下va_list所定义变量为字符指针。

     INTSIZEOF 宏,获取类型占用的空间长度,最小占用长度为int的整数倍:
    #define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
    VA_START宏,获取可变参数列表的第一个参数的地址(ap是类型为va_list的指针,v是可变参数最左边的参数):
    #define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
    VA_ARG宏,获取可变参数的当前参数,返回指定类型并将指针指向下一参数(t参数描述了当前参数的类型):
    #define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
    VA_END宏,清空va_list可变参数列表:
    #define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
    
    1. 原理不懂也没关系,直接用吧。

    三、XL_Printf多串口打印函数

    1. 函数代码
    #include <stdarg.h>
    /*-----串口发送函数----------------
    带字符解析的发送函数
    ----------------------------------*/
    uint8_t XL_Printf(UART_HandleTypeDef *huart,const char *format, ...)
    {
    	char buf[512]; //定义临时数组,根据实际发送大小微调
        va_list args;
        va_start(args, format);
        uint16_t len = vsnprintf((char *)buf, sizeof(buf), (char *)format, args);
        va_end(args);
        return HAL_UART_Transmit(huart,buf,len,1000); //串口打印函数,可以更换为中断发送或者DMA发送
    }
    
    1. 使用方式与Printf函数一致
    printf("%daaaabbbb%s%e",1,"gg",2000.3);
    XL_Printf(&huart1,"%daaaabbbb%s%e",1,"gg",2000.3);
    

    其中串口号&huart1可以更换为其他串口

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    Arduino Serial.print()串口打印函数

    将数据打印到串口,作为人类可读的ASCII文本。该命令可以采用多种形式。每个数字都使用ASCII字符打印。小数以类似的方式打印为ASCII数字,默认为两个小数点。字节作为单个字符发送。字符和字符串按原样发送。例如,

    • Serial.print(78)//78
    • Serial.print(1.23456)"//1.23
    • Serial.print('N')//N
    • Serial.print("Hello world.")//Hello world

    第二个可选参数指定要使用的基(格式);允许的值是BIN(二进制,或基数2),OCT(八进制,或基数8),DEC(十进制,或基数10),HEX(十六进制,或基数16)。对于浮点数,此参数指定要使用的小数位数。例如,

    • Serial.print(78, BIN)//1001110
    • Serial.print(78, OCT)//116
    • Serial.print(78, DEC)//78
    • Serial.print(78, HEX)//4E
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空空如也

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