「 STM32重定向printf函数后输出不正常的解决方法」

forever_wise

已于 2024-07-09 11:37:19 修改

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分类专栏： STM32串口输出文章标签： stm32 c++

于 2024-03-27 11:58:09 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LGWYboy/article/details/137071996

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本文详细描述了在STM32中处理printf输出问题的方法，包括解决缓冲区未满不打印、内容重叠和浮点类型打印，以及针对GCC和Keil的不同编译器设置。作者还提供了修改后的serial_send和printf重定向函数以优化输出效率。

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相信有人已经发现了上一篇文章中stm32重定向printf是有一些问题的，在这里将解决掉。

一、printf输出内容不打印：

原因：

printf是用缓冲区输出的，如果缓冲区未满是不会输出的

解决方法：

1.每次使用printf打印数据时尾部加\r\n

2.重写函数最后加上fflush(stdout);作用是刷新标准输出缓冲区，将其中的数据立即输出到终端或控制台。

3.在初始化单片机的时候使用setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);将输出的缓冲区设置为无缓冲区。

这里我采用的是第2种解决方法，方便使用，可以自己视情况而定。
注意：在使用stm32f429的时候发现第二种方法失效了，所以采用了第3种方法。将setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);添加到串口初始化的方法中在初始化阶段调用即可。

二、printf输出内容发生重叠：

原因：

之前的实现方法是用指针指向了缓冲区，而我在输出的时候直接指针递增判空死等，而缓冲区中在这部分数据后面的内容是未被清空的。

解决方法：

这里以GCC为例，最后会贴出所有版本

__attribute__((used)) int _write(int fd, char *ptr, int len)
{
    while(*ptr != 0)
    {
        USART1->SR;
        USART1->DR = (*ptr++ & (uint16_t)0x01FF);
        while ((USART1->SR & (0x1UL << 6)) == 0);
    }
    fflush(stdout);
    return len;
}

// 将上面的代码改成：

void serial_send(char data)
{
    while ((USART1->SR & 0x40) == 0);
    USART1->DR = (data & (uint16_t)0x01FF);
}

__attribute__((used)) int _write(int fd, char *ptr, int len)
{
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        serial_send(ptr[i]);
    }
    fflush(stdout);
    return len;
}

三、浮点类型打印

GCC

这里只说明GCC版本如何解决,Keil用到后再说。而我使用的Makefile构建项目，所以添加如下：
将USE_FLOAT_PTINT部分加到LDFLAGS后即可。

# 支持float打印
USE_FLOAT_PRTINT = -lrdimon -u_printf_float

# libraries
LIBS = -lc -lm -lnosys
LIBDIR = 
LDFLAGS = $(MCU) -specs=nano.specs -T$(LDSCRIPT) $(LIBDIR) $(LIBS) -Wl,-Map=$(BUILD_DIR)/$(TARGET).map,--cref -Wl,--gc-sections $(USE_FLOAT_PRTINT)

四、代码总结

代码如下：

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif // __cplusplus

#ifdef __GNUC__

/*** 
 * @description: 
 * @param {char} data
 * @return {*}
 */
void serial_send(char data)
{
    while ((USART1->SR & 0x40) == 0);
    USART1->DR = (data & (uint16_t)0x01FF);
    // USART1->SR = (0 << 6);
}

/*** 
 * @description: 重定向printf函数
 * @param {int} _write
 * @param {char} *ptr
 * @param {int} len
 * @return {*}
 */
__attribute__((used)) int _write(int fd, char *ptr, int len)
{
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        serial_send(ptr[i]);
    }
    fflush(stdout);
    return len;
}

#else

#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE 
{
    int handle; 
};

FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式  
void _sys_exit(int x) 
{
    x = x; 
}

void _ttywrch(int ch)
{
    ch = ch;
}
//以上的代码为关闭半主机模式


int fputc(int ch, FILE *f)
{
    while ((USART1->SR & 0x40) == 0);
    USART1->DR = (ch & (uint16_t)0x01FF);
    // USART1->SR = (0 << 6);

    return (ch);
}

#endif

#ifdef __cplusplus 
}
#endif // __cplusplus