STM32 使用 printf 发送数据配置方法 -- 串口 UART, JTAG SWO, JLINK RTT

时间：2024-03-06 19:07:00

STM32串口通信中使用printf发送数据配置方法(开发环境 Keil RVMDK)

http://home.eeworld.com.cn/my/space-uid-338727-blogid-47176.html

在STM32串口通信程序中使用printf发送数据，非常的方便。可在刚开始使用的时候总是遇到问题，常见的是硬件访真时无法进入main主函数，其实只要简单的配置一下就可以了。
 
下面就说一下使用printf需要做哪些配置。
 
有两种配置方法：
 
一、对工程属性进行配置，详细步骤如下
 
1、首先要在你的main 文件中 包含“stdio.h” （标准输入输出头文件）。
 
2、在main文件中重定义<fputc>函数    如下：
// 发送数据
   int fputc(int ch, FILE *f)
   {
      USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);// USART1 可以换成 USART2 等
      while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));
      return (ch);
   }
   // 接收数据
   int GetKey (void)  
  {
      while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));
      return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));
   }
这样在使用printf时就会调用自定义的fputc函数，来发送字符。
 
3、在工程属性的 “Target" -> "Code Generation" 选项中勾选 "Use MicroLIB"
   MicroLIB 是缺省C的备份库，关于它可以到网上查找详细资料。
 
二、第二种方法是在工程中添加“Regtarge.c”文件
1、在main文件中包含 “stdio.h” 文件
2、在工程中创建一个文件保存为 Regtarge.c ， 然后将其添加工程中在文件中输入如下内容（直接复制即可）
#include <stdio.h>
#include <rt_misc.h>
#pragma import(__use_no_semihosting_swi)
extern int  SendChar(int ch); // 声明外部函数，在main文件中定义
extern int  GetKey(void);
struct __FILE {
  int handle;                 // Add whatever you need here 
};
FILE __stdout;
FILE __stdin;
int fputc(int ch, FILE *f) {
  return (SendChar(ch));
}
int fgetc(FILE *f) {
  return (SendChar(GetKey()));
}
void _ttywrch(int ch) {
 SendChar (ch);
}
int ferror(FILE *f) {                            // Your implementation of ferror
  return EOF;
}
void _sys_exit(int return_code) {
label:  goto label;           // endless loop
}

3、在main文件中添加定义以下两个函数

int SendChar (int ch)  {
  while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE)); // USART1 可换成你程序中通信的串口
  USART1->DR = (ch & 0x1FF);
  return (ch);
}
int GetKey (void)  {
  while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));
  return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));
}

至此完成配置，可以在main文件中随意使用 printf 。

 

STM32程序添加printf函数后无法运行的解决方法（串口实验） 

http://wojiushiwolxw.spaces.eepw.com.cn/articles/article/item/92847

标准库函数的默认输出设备是显示器，要实现在串口或LCD输出，必须重定义标准库函数里调用的与输出设备相关的函数.

例如:printf输出到串口，需要将fputc里面的输出指向串口(重定向),方法如下:

只要自己添加一个int fputc(int ch, FILE *f)函数，能够输出字符就可以了
#ifdef __GNUC__
/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf set to \'Yes\') calls __io_putchar() */
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
  /* Place your implementation of fputc here */
  /* e.g. write a character to the USART */
  USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
  /* Loop until the end of transmission */
  while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
  return ch;
}


因printf()之类的函数，使用了半主机模式。使用标准库会导致程序无法运行,以下是解决方法:

方法1.使用微库,因为使用微库的话,不会使用半主机模式.

方法2.仍然使用标准库,在主程序添加下面代码:
#pragma import(__use_no_semihosting) 

_sys_exit(int x) 
{ 
  x = x; 
}
 
struct __FILE 
{ 
  int handle; 
}; 

FILE __stdout;

 

 

IAR EWARM

General Options -- Library Configuration -- Library : Full < file descriptor support >

#include <stdio.h>
#ifdef __GNUC__
/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf set to \'Yes\') calls __io_putchar() */
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
  /* Place your implementation of fputc here */
  /* e.g. write a character to the USART */
  USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
  /* Loop until the end of transmission */
  while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
  return ch;
}

 

General Options -- Library Configuration -- Library : Normal < NO file descriptor support >

#include <stdio.h>

size_t __write(int handle, const unsigned char * buffer, size_t size)
{
  // byte by byte write
}

size_t __dwrite(int handle, const unsigned char * buffer, size_t size)
{
  // buffer[ 0x50 ]
}

 

Buffered Terminal Output : Enabled

xxwritebuffered.c

#define STORE_SIZE 80

static size_t storeLen = 0;
static unsigned char store[STORE_SIZE];

 

uint8_t store[ 0x50 ];

uint32_t storelen;

printf() --> __dwrite() : buffer[0x50]

 

Buffered Terminal Output : Disabled

printf() --> __write(), byte by byte

 

自定义输出缓冲区

#define LOG_MAX_STR_LEN  512
void log_printf( const char * fmt, ... )
{
  char log_buf[ LOG_MAX_STR_LEN ];
  va_list args;

  va_start( args, fmt );
  int count = vsnprintf( log_buf, LOG_MAX_STR_LEN, fmt, args );
  va_end( args );

  // If an output error is encountered, a negative value is returned.
  if ( count < 0 )
    return;

  // "123456"    [123456][0X] : count = 6, n = 8
  // "1234567"   [1234567][0] : count = 7, n = 8
  // "12345678"  [1234567][0] : count = 8, n = 8
  // "123456789" [1234567][0] : count = 9, n = 8
  if ( count >= LOG_MAX_STR_LEN )
    count = LOG_MAX_STR_LEN - 1;

  // now log_buf is C string with the terminating null character
  __write(0, log_buf, count );
}

log_printf --> __write(), bufferred

stm32系列单片机之printf重定向

http://leon0820.blog.51cto.com/5893766/1440146

在程序的调试过程中，除了那些高大上的调试手段外，printf无疑是我们最熟悉最顺手的调试方法。

通过使用printf，我们可以很方便很直观的获取当前程序的运行状态。

printf()函数是格式化输出函数, 一般用于向标准输出设备按规定格式输出信息。

但是在单片机开发中，一般情况下并不存在标准输出设备，因此我们需要将printf的输出信息重定向，也就是输出到其他输出设备中去。

在stm32平台上实现重定向的方式有两种，重定向至UART，或者通过JTAG的SW模式将printf重定向至SWO引脚输出。

首先介绍第一种，重定向至UART，这种方式我们比较熟悉，ST官方提供的固件库中也是使用的这种方法。

代码如下：在对UART进行初始化后，通过如下代码对printf进行重定向

int fputc(int ch, FILE *f)
{
  USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
  /* Loop until the end of transmission */
  while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET)
  {}
  return ch;
}

通过JTAG的SW模式将printf重定向至SWO引脚输出

1.在源码中添加对ITM端口寄存器的定义

#define ITM_Port8(n)    (*((volatile unsigned char *)(0xE0000000+4*n)))
#define ITM_Port16(n)   (*((volatile unsigned short*)(0xE0000000+4*n)))
#define ITM_Port32(n)   (*((volatile unsigned long *)(0xE0000000+4*n)))

#define DEMCR           (*((volatile unsigned long *)(0xE000EDFC)))
#define TRCENA          0x01000000

2.通过如下代码将printf的输出重定向至ITM的Port 0

int fputc(int ch, FILE *f) 
{
  if (DEMCR & TRCENA) {
    while (ITM_Port32(0) == 0);
    ITM_Port8(0) = ch;
  }
  return(ch);
}

3.通过printf输出调试信息

printf("AD value = 0x%04X\r\n", AD_value);

4.将Jtag设置为SW模式，并设置ITM的Port 0 获取信息。

 

STM32中重定向printf到SWO口

http://www.dashashi.com/index.php/2014/03/1488

printf在命令行编程的时候是非常常用的，虽然是个老函数，但是功能强大，经久不衰

51等8位单片机由于RAM比较小，栈就比较小，跑printf比较吃力，

但是STM32这种32位单片机跑printf就很容易了，而作为一种调试手段，printf十分方便、直观。

比较常见的方法是把printf重定向到串口，不过这需要外接一个串口线，比较麻烦。

其实STM32自带的SWO口是能够异步输出数据的，而且不需要外接什么设备，

ST-LINK/J-Link等带SWO口的调试器都支持。

下面以STM32F4Discovery开发板+GCC为例说明。

根据这里的方法，也可以把printf定位到其他外设。

PS：IAR在编译选项里自带了printf via SWO的功能，就不需要外加设置了。

http://community.silabs.com/t5/Microcontroller-How-to-Guides/SWO-printf-in-IAR/td-p/98257

首先来说说怎么把信息输出到SWO口，一句话搞定。

ITM_SendChar(ch);

这是在core_cm4.h(如果是F1系列的那就是core_cm3.h)中定义的内联函数。

不过不需要特意去include这个头文件，通过#include "stm32f4xx.h"就间接地将core_cm4.h包含进来。

不过说起来，ITM这个东西其实严格来说是Cortex-M提供的一个特性，而不是STM32。

利用这个函数把信息输出到SWO口之后再打开St-Link Utility，

在菜单里找到ST-LINK→Printf via SWO Viewer就会弹出一个窗口，

设置System Clock为单片机内核频率，点Start就能看到输出的信息了。

接下来就是把printf函数输出的字符串重定向过去了。

由于单片机的外设功能是根据需求变化的，编译器不可能确定printf需要用到的外设资源，

于是乎它就干脆留了个接口，也就是_write函数，

当然除了_write函数之外还有_read等其他函数，不过这里我们用不到。

其声明为 int _write(int fd, char* ptr, int len);

关于_write函数，说简单点，就是所有涉及到输出字符串的函数，

比如printf和putchar()，最终都会跑到_write函数，这里fd是文件标识符，说开来就比较复杂了，

这里我们用得到的就只有STDOUT_FILENO跟STDERR_FILENO，

其中前一个是标准输出的文件标识符的预定义变量，后一个是错误输出的文件标识符预定义变量。

第二个变量ptr是需要输出的字符串首地址，len就是输出长度。

当我们调用printf函数后，C运行库会把输入变量转换为最终需要输出的字符串，

然后调用_write函数，将结果输出。我们的工作就是实现一个_write函数。

新建一个_write.c文件，内容如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#include "stm32f10x.h"

#ifdef _DEBUG

int _write(int fd, char* ptr, int len)
{
if (fd == STDOUT_FILENO || fd == STDERR_FILENO)
{
int i = 0;
while(i<len)
ITM_SendChar(ptr[i++]);
}
return len;
}

#endif

 

 

加了个#ifdef _DEBUG 的效果是未加 _DEBUG 定义的时候就忽略下面的东西，

因为这东西主要是用在调试阶段，RELEASE版本里面都用不到了，而且多少还是会影响速度。

其他东西就很简单了- -不需要多说明了吧。

直接编译能通过，但是链接会报错，提示无法找到_read之类的一堆函数。

在链接脚本的下面libgcc.a ( * )后面加上libnosys.a ( * )，就不会报错了。

具体原因涉及到Cortex-M3使用的newlib库的实现，就不具体展开了。

好吧好吧，其实我也不知道。

如果想把信息定位到串口，可以直接把ITM_SendChar改成相应的串口函数，

也可以利用DMA，先把数据拷贝到DMA缓冲区，让DMA自动传数据，提高响应速度。

STM32片内外设--DBG之Keil SWO输出

http://blog.sina.com.cn/s/blog_79b01f6601018ymr.html

1) 加入stdio.h,这样你就可以调用printf函数了

2) 使能SWO输出

使能SWO输出。最简单的办法就是将如下的函数拷贝到你的工程里面，并且在mian函数初始化之后调用该函数。

void setupSWO(void)
{
uint32_t *dwt_ctrl = (uint32_t *) 0xE0001000;
uint32_t *tpiu_prescaler = (uint32_t *) 0xE0040010;
uint32_t *tpiu_protocol = (uint32_t *) 0xE00400F0;
 
CMU->HFPERCLKEN0 |= CMU_HFPERCLKEN0_GPIO;
 
GPIO->ROUTE |= GPIO_ROUTE_SWOPEN;
#if defined(_EFM32_GIANT_FAMILY)
 
GPIO->ROUTE = (GPIO->ROUTE & ~(_GPIO_ROUTE_SWLOCATION_MASK)) | GPIO_ROUTE_SWLOCATION_LOC0;
 
 
GPIO->P[5].MODEL &= ~(_GPIO_P_MODEL_MODE2_MASK);
GPIO->P[5].MODEL |= GPIO_P_MODEL_MODE2_PUSHPULL;
#else
 
GPIO->ROUTE = (GPIO->ROUTE & ~(_GPIO_ROUTE_SWLOCATION_MASK)) | GPIO_ROUTE_SWLOCATION_LOC1;
 
GPIO->P[2].MODEH &= ~(_GPIO_P_MODEH_MODE15_MASK);
GPIO->P[2].MODEH |= GPIO_P_MODEH_MODE15_PUSHPULL;
#endif
 
CMU->OSCENCMD = CMU_OSCENCMD_AUXHFRCOEN;
 
while(!(CMU->STATUS & CMU_STATUS_AUXHFRCORDY));
 
 
CoreDebug->DHCSR |= 1;
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
 
 
*dwt_ctrl = 0x400113FF;
 
*tpiu_prescaler = 0xf;
 
*tpiu_protocol = 2;
 
ITM->LAR = 0xC5ACCE55;
ITM->TCR = 0x10009;
}

3) 配置Keil的工程选项

打开Keil的工程配置，选择Debug页面，选择仿真器为Cortex-M/R J-Link/J-Trace, 并点击仿真器选项边上的setting选项，打开具体的设置窗口。

在打开的窗口中，切换到Trace页面，选中Enable，并且设置Core Clock为14MHz，分频选项为Core Clock/16。详情如下:

 

4) 在初始化SWO函数之后的地方，使用printf函数进行输出。例如printf("Hello world")。

5) 在你的工程里面，需要添加如下的函数：

struct __FILE 
{ 
  int handle; 
};

FILE __stdout;
FILE __stdin;

int fputc(int ch, FILE *f) 
{
  ITM_SendChar(ch);
  return(ch);
}

 

6) 编译你的代码，并且进入Debug状态

7) 打开Keil的printf-view窗口, 通过 View -> Serial Windows -> Debug(printf) View

8) 点击运行之后，在Debug (printf) View里即可查看

Debug (printf) Viewer

http://www.keil.com/support/man/docs/jlink/jlink_trace_itm_viewer.htm

 

Segger RTT : Real Time Terminal

 http://segger.com/jlink-real-time-terminal.html