Làm cách nào để sử dụng chức năng printf trên STM32?

Tôi đang cố gắng tìm ra cách sử dụng chức năng printf để in ra cổng nối tiếp.

Thiết lập hiện tại của tôi là mã STM32CubeMX được tạo và SystemWorkbench32 với bảng khám phá STM32F407 .

Tôi thấy trong stdio.h rằng nguyên mẫu printf được định nghĩa là:

int _EXFUN(printf, (const char *__restrict, ...)
               _ATTRIBUTE ((__format__ (__printf__, 1, 2))));

Nó có nghĩa là gì? Đâu là vị trí chính xác của định nghĩa hàm này? Điều gì sẽ là điểm chung của việc tìm hiểu làm thế nào để sử dụng loại chức năng này để đầu ra?

Tôi đã nhận được phương pháp đầu tiên từ trang này hoạt động trên STM32F072 của tôi.

http://www.openstm32.org/forumthread1055

Như đã nêu ở đó,

Cách tôi làm cho printf (và tất cả các chức năng stdio định hướng giao diện điều khiển khác) hoạt động là bằng cách tạo các triển khai tùy chỉnh của các chức năng I / O cấp thấp như _read()và _write().

Thư viện GCC C thực hiện các cuộc gọi đến các chức năng sau để thực hiện I / O cấp thấp:

int _read(int file, char *data, int len)
int _write(int file, char *data, int len)
int _close(int file)
int _lseek(int file, int ptr, int dir)
int _fstat(int file, struct stat *st)
int _isatty(int file)

Các chức năng này được triển khai trong thư viện GCC C như các thói quen còn sơ khai với liên kết "yếu". Nếu một khai báo của bất kỳ chức năng nào ở trên xuất hiện trong mã của riêng bạn, thói quen thay thế của bạn sẽ ghi đè khai báo trong thư viện và được sử dụng thay cho thói quen mặc định (không có chức năng).

Tôi đã sử dụng STM32CubeMX để thiết lập USART1 ( huart1) làm cổng nối tiếp. Vì tôi chỉ muốn printf(), tôi chỉ cần điền vào _write()hàm, mà tôi đã làm như sau. Điều này được quy ước chứa trong syscalls.c.

#include  <errno.h>
#include  <sys/unistd.h> // STDOUT_FILENO, STDERR_FILENO

int _write(int file, char *data, int len)
{
   if ((file != STDOUT_FILENO) && (file != STDERR_FILENO))
   {
      errno = EBADF;
      return -1;
   }

   // arbitrary timeout 1000
   HAL_StatusTypeDef status =
      HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)data, len, 1000);

   // return # of bytes written - as best we can tell
   return (status == HAL_OK ? len : 0);
}

_EXFUN là một macro, có thể chứa một số chỉ thị thú vị nói với trình biên dịch rằng nó nên kiểm tra chuỗi định dạng để tương thích với printf và đảm bảo rằng các đối số để printf khớp với chuỗi định dạng.

Để tìm hiểu cách sử dụng printf, tôi đề nghị trang man và thêm một chút nữa. Viết một số chương trình C đơn giản sử dụng printf và chạy chúng trên máy tính của bạn trước khi bạn thử chuyển sang sử dụng nó trên micro.

Câu hỏi thú vị sẽ là "văn bản in đi đâu?". Trên một hệ thống giống như unix, nó chuyển sang "chuẩn ra", nhưng một vi điều khiển không có thứ đó. Các thư viện gỡ lỗi CMSIS có thể gửi văn bản printf đến cổng gỡ lỗi semihosting, tức là vào phiên gdb hoặc openocd của bạn nhưng tôi không biết SystemWorkbench32 sẽ làm gì.

Nếu bạn không làm việc trong trình gỡ lỗi, có thể có ý nghĩa hơn khi sử dụng sprintf để định dạng các chuỗi bạn muốn in và sau đó gửi các chuỗi đó qua một cổng nối tiếp hoặc tới bất kỳ màn hình nào bạn có thể đã đính kèm.

Coi chừng: printf và mã liên quan của nó rất lớn. Điều đó có lẽ không quan trọng lắm trên 32F407, nhưng đó là một vấn đề thực sự trên các thiết bị có ít đèn flash.

Câu trả lời của @ AdamHaun là tất cả những gì bạn cần, sprintf()thật dễ dàng để tạo một chuỗi và sau đó gửi nó. Nhưng nếu bạn thực sự muốn một printf()hàm của riêng mình, thì Hàm đối số biến (va_list) là cách.

Với va_listchức năng in tùy chỉnh trông như sau:

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include <string.h>

void vprint(const char *fmt, va_list argp)
{
    char string[200];
    if(0 < vsprintf(string,fmt,argp)) // build string
    {
        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)string, strlen(string), 0xffffff); // send message via UART
    }
}

void my_printf(const char *fmt, ...) // custom printf() function
{
    va_list argp;
    va_start(argp, fmt);
    vprint(fmt, argp);
    va_end(argp);
}

Ví dụ sử dụng:

uint16_t year = 2015;
uint8_t month = 12;
uint8_t day   = 18;
char* date = "date";

// "Today's date: 2015-12-18"
my_printf("Today's %s: %d-%d-%d\r\n", date, year, month, day);

Lưu ý rằng mặc dù giải pháp này cung cấp cho bạn chức năng thuận tiện để sử dụng, nhưng nó chậm hơn gửi dữ liệu thô hoặc sử dụng chẵn sprintf(). Với các cơ sở dữ liệu cao, tôi nghĩ rằng nó sẽ không đủ.

Một tùy chọn khác và có lẽ là tùy chọn tốt hơn là sử dụng trình gỡ lỗi ST-Link, SWD cùng với ST-Link Utility. Và sử dụng Printf thông qua trình xem SWO , đây là hướng dẫn của ST-Link Utility , phần có liên quan bắt đầu từ trang 31.

Printf qua SWO Viewer hiển thị dữ liệu printf được gửi từ mục tiêu thông qua SWO. Nó cho phép hiển thị một số thông tin hữu ích trên firmware đang chạy.

printf () là (thường) một phần của thư viện chuẩn C. Nếu phiên bản thư viện của bạn đi kèm với mã nguồn, bạn có thể tìm thấy một triển khai ở đó.

Có lẽ sẽ dễ dàng hơn khi sử dụng sprintf () để tạo một chuỗi, sau đó sử dụng một hàm khác để gửi chuỗi qua cổng nối tiếp. Bằng cách đó, tất cả các định dạng khó được thực hiện cho bạn và bạn không phải hack thư viện chuẩn.

Đối với những người gặp khó khăn, hãy thêm những điều sau vào syscalls.c:

extern UART_HandleTypeDef huart1; // access huart1 instance
//extern int __io_putchar(int ch) __attribute__((weak)); // comment this out

__attribute__((weak)) int __io_putchar(int ch)
{
    HAL_StatusTypeDef status = HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
    return (status == HAL_OK ? ch : 0);
}

Kết nối với cổng COM của bạn thông qua putty và bạn sẽ ổn.

Nếu bạn muốn một cách tiếp cận khác và không muốn ghi đè các hàm hoặc khai báo hàm của riêng bạn, bạn chỉ cần sử dụng snprintfđể lưu trữ cùng một mục tiêu. Nhưng nó không thanh lịch bằng.

char buf[100];
snprintf(buf, 100, "%X %X", val1, val2);
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)buf, strlen(buf), 1000);