STM32的疑難雜癥之一：Printf的使用

一、Printf簡(jiǎn)介

Printf是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C庫(kù)API，用來(lái)打印信息顯示的。Printf的底層輸出調(diào)用，在windows環(huán)境下是fputc函數(shù)，在GNUC環(huán)境下是__io_putchar函數(shù)。Printf主要做兩件事：第一件是將參數(shù)字符串以及可變參數(shù)進(jìn)行解析，格式化成 一串字符串。第二件事就是將格式化的字符串一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的輸出出去（至于以什么樣的方式輸出那就得看底層的實(shí)現(xiàn)了，比如有OS的情況下就是輸出在命令行下的）。

二、Printf和串口

在嵌入式設(shè)備中一般有兩種調(diào)試方法，一種是硬件調(diào)試無(wú)需軟件干預(yù)（利用廠商提供的仿真器和應(yīng)用軟件），另一種是軟件調(diào)試（利用串口發(fā)送調(diào)試）。一般在系統(tǒng)初始階段串口無(wú)法使用的情況下都是用的硬件進(jìn)行調(diào)試但是這種方式不太靈活，限制很多，能用軟件調(diào)試盡量都用軟件，這種方式比較靈活。

串口設(shè)備本身只能將我們寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)發(fā)送出來(lái)，無(wú)法支持更多的功能。比如將存放十進(jìn)制的數(shù)據(jù)的變量轉(zhuǎn)換成字符形式再發(fā)出去，這樣我們?nèi)瞬抛R(shí)別。而標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的printf就是實(shí)現(xiàn)了這些功能。

printf的第一件事主要是軟件實(shí)現(xiàn)，這個(gè)已經(jīng)由C標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了我們不用管；而第二件事就是將printf格式化好的字符串輸出到那個(gè)設(shè)備。所以我們只需要將fputc或者_(dá)_io_putchar函數(shù)實(shí)現(xiàn)為串口的發(fā)送，然后通過(guò)USB轉(zhuǎn)串口硬件發(fā)送到上位機(jī)上，上位機(jī)再通過(guò)串口助手程序顯示出來(lái)。代碼如下：

除此之外，我們還要再做一點(diǎn)配置工作—禁用半主機(jī)模式，禁用了半主機(jī)模式才能使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)printf()打印信息到串口，在程序中加入以下代碼即可。

那么什么是半主機(jī)模式？為什么不用它？半主機(jī)模式是ARM單片機(jī)的一種調(diào)試機(jī)制，跟串口調(diào)試不一樣的是，它需要通過(guò)仿真器來(lái)連接電腦和ARM單片機(jī)，并調(diào)用相應(yīng)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)向電腦顯示器打印信息（或者從電腦鍵盤(pán)讀取輸入）。簡(jiǎn)而言之，這種方法比串口調(diào)試更復(fù)雜（需要進(jìn)行更多的配置操作），也更不靈活（一定要用仿真器）。

上面的配置似乎有點(diǎn)麻煩，要加入這么一堆難懂的代碼，難道沒(méi)有更簡(jiǎn)便點(diǎn)的方法嗎？有，但不推薦。

方法是使用微庫(kù)（MicroLIB），只要在Keil的“Options for Target -> Target ->Use MicroLIB”上打勾，即可使用串口打?。╢putc()函數(shù)還是要實(shí)現(xiàn)，但上述的禁用半主機(jī)代碼不用加）。

微庫(kù)是區(qū)別于C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的另一個(gè)庫(kù)，當(dāng)使用微庫(kù)時(shí)，就默認(rèn)關(guān)閉了半主機(jī)模式，也就不用添加上面的代碼。這樣雖然方便，但個(gè)人建議能不用就不用，原因：

第一，微庫(kù)是為小內(nèi)存嵌入式設(shè)備而設(shè)計(jì)的，使用它可以減少代碼所占空間，但對(duì)現(xiàn)在STM32等單片機(jī)來(lái)說(shuō)，內(nèi)存一般都?jí)蛴?，微?kù)并非必需。

第二，微庫(kù)相對(duì)于C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)而言，支持的功能更少，主要體現(xiàn)在對(duì)操作系統(tǒng)的支持上。總的來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的東西總是相對(duì)更可靠，所以為了不必要的掉坑，還是用C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，不用微庫(kù)。