在中断中使用printf函数导致中断异常

博客围绕STM32相关问题展开。一是中断中使用printf函数会导致异常,因该函数不可重入;二是介绍在STM32中用printf打印串口信息的方法,即重写fputs函数;三是针对STM32的USART连续接收字符时的溢出错误,可强制使能OVRDIS位解决,但会有数据覆盖问题。

Q: 中断中使用printf函数导致中断异常

A: printf函数是不可重入函数,包含了全局变量的使用以及大量循环的使用, 而嵌入式中的触发中断执行的优先级很高, 会随时触发和打断现有代码运行顺序, 那么加载不可重入函数,会导致中断函数异常处理异常。

Q:如何在stm32中使用printf函数打印串口信息

A:重新编写arm库中的fputs函数(该函数会被printf调用。),使其能够通过串口输出,

Q:stm32的usart如果当你连续发送两个字符给他, 此时他还没读取完上一个数据的话,就会发生overrun的错误。

A: 通过强制使能 USART_CR3的OVRDIS位,可以关闭该防溢出功能, 但是串口中的接收数据的寄存器会被后来的值重复覆盖, 这点需要做取舍。
注意:\n换行效果不明显, 有的程序会不做换行, 关键还是查看串口中的数据寄存器数值是否改变, 实际使用换行, 请用\r字符代替,来达到换行效果

在定时中断中必须使用`printf`函数,可尝试以下解决办法: #### 避免修改串口时钟配置 串口的波特率和时钟总线相关,在串口初始化完成以后,不能再修改串口总线上的时钟频率,否则会导致串口发送出现问题。因此要确保在定时中断处理程序中不会修改影响串口通信的时钟配置参数,以保证串口通信的稳定性和准确性。例如在初始化定时器时,避免对与串口共用的时钟总线进行频率修改操作,若不小心修改了,需重新对串口进行初始化以确保波特率准确[^1]。 #### 处理中断嵌套问题 由于`printf`之类的`glibc`函数采用的是缓冲机制,这个缓冲区是共享的,相当于一个全局变量,若发生中断嵌套,可能会导致缓冲区内容错乱。可以通过关闭中断嵌套或者在调用`printf`函数时禁止更高优先级的中断来避免这个问题。以下是一个简单示例,展示如何在C语言中通过关中断和开中断来保护`printf`函数的调用: ```c #include <stdio.h> #include <stdint.h> // 假设这是一个关中断函数 void disable_interrupts() { // 具体实现依赖于硬件平台 // 例如在某些ARM Cortex-M系列芯片中可以使用 __asm("CPSID I"); } // 假设这是一个开中断函数 void enable_interrupts() { // 具体实现依赖于硬件平台 // 例如在某些ARM Cortex-M系列芯片中可以使用 __asm("CPSIE I"); } // 定时中断服务函数 void timer_interrupt_handler() { disable_interrupts(); printf("This is a message from timer interrupt.\n"); enable_interrupts(); } ``` #### 使用DMA方式实现类似功能 可以使用DMA(直接内存访问)实现与`printf`函数相同的功能,这种方式能够解放CPU,也可以解决高频发送数据导致的软定时器不准确问题。以下是一个简单示例(假设使用STM32系列芯片): ```c #include "stm32xxxx.h" // 假设这是一个初始化DMA的函数 void dma_init() { // 具体初始化代码,配置DMA通道、源地址、目标地址、传输长度等 // 例如: DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); DMA_DeInit(DMA1_Channel4); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)your_buffer; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = your_buffer_size; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE); } // 自定义的类似printf函数使用DMA发送数据 void dma_printf(const char *format, ...) { char buffer[256]; va_list args; va_start(args, format); vsnprintf(buffer, sizeof(buffer), format, args); va_end(args); // 启动DMA传输 // 例如: DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE); DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4, strlen(buffer)); DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE); } // 定时中断服务函数 void timer_interrupt_handler() { dma_printf("This is a message from timer interrupt using DMA.\n"); } ```
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