Як використовувати функцію printf на STM32?

Я намагаюся розібратися, як використовувати функцію printf для друку на послідовний порт.

Моя поточна настройка - це код, згенерований STM32CubeMX, і SystemWorkbench32 з платою виявлення STM32F407 .

Я бачу в stdio.h, що прототип printf визначається як:

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

Що це означає? Де точне місце визначення цієї функції? Який був би загальний сенс з’ясувати, як використовувати цей вид функції для виведення?

Я отримав перший метод на цій сторінці, що працює над моїм STM32F072.

http://www.openstm32.org/forumthread1055

Як зазначено там,

Я працював над printf (і всіма іншими консольно-орієнтованими функціями stdio) шляхом створення спеціальних реалізацій функцій низького рівня вводу / виводу, таких як _read()і _write().

Бібліотека GCC C здійснює виклик наступних функцій для виконання низькорівневого вводу / виводу:

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)

Ці функції реалізовані в бібліотеці GCC C у вигляді підпрофільної програми з "слабким" зв'язком. Якщо декларація будь-якої з перерахованих вище функцій відображається у вашому власному коді, ваша програма заміщення замінить декларацію в бібліотеці та буде використана замість звичайної (нефункціональної) процедури.

Я використовував STM32CubeMX для установки USART1 ( huart1) в якості послідовного порту. Оскільки я лише хотів printf(), мені потрібно було лише заповнити _write()функцію, яку я зробив так. Це умовно міститься в 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);
}

@ Відповідь Адама Хауна - все, що вам потрібно, з sprintf()нього легко створити рядок і потім надіслати його. Але якщо ви дійсно хочете власну printf()функцію, то шлях змінних функцій аргументу (va_list) .

З va_listвласною функцією друку виглядає наступне:

#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);
}

Приклад використання:

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);

Зауважте, що хоча це рішення дає зручну функцію у використанні, але це повільніше, ніж надсилання необроблених даних або використання навіть sprintf(). З високими даними, я думаю, це буде недостатньо.

Інший варіант, і, мабуть, кращий варіант - це використання налагоджувача ST-Link, SWD разом із ST-Link Utility. І використовуйте Printf через переглядач SWO , ось посібник з утиліти ST-Link , відповідна частина починається на сторінці 31.

Printf через SWO Viewer відображає дані printf, надіслані від цілі через SWO. Це дозволяє відображати деяку корисну інформацію на запущеній прошивці.

_EXFUN - це макрос, ймовірно, містить деякі цікаві директиви, які вказують компілятору, що він повинен перевірити рядок формату на відповідність printf та гарантувати, що аргументи для printf відповідають рядку формату.

Щоб дізнатися, як використовувати printf, я пропоную сторінку man і трохи більше googling. Напишіть кілька простих програм на C, які використовують printf та запустіть їх на своєму комп’ютері, перш ніж спробувати перейти до використання на мікрофоні.

Цікавим питанням буде "куди йде друкований текст?". У системі, схожій на unix, вона переходить у "стандартний режим", але мікроконтролер такого не має. Бібліотеки налагодження CMSIS можуть надсилати printf текст до порту налагодження напівхостингу, тобто у ваш gdb або openocd сеанс, але я не знаю, що робитиме SystemWorkbench32.

Якщо ви не працюєте у відладчику, може бути більше сенсу використовувати sprintf для форматування рядків, які ви хочете надрукувати, а потім надіслати ці рядки через послідовний порт або на будь-який дисплей, який ви могли б долучити.

Остерігайтеся: printf та пов'язаний з ним код дуже великі. На 32F407 це, мабуть, не має великого значення, але це справжня проблема на пристроях із невеликою кількістю спалаху.

printf () є (як правило) частиною стандартної бібліотеки С. Якщо ваша версія бібліотеки постачається з вихідним кодом, ви можете знайти там реалізацію.

Можливо, було б простіше використовувати sprintf () для створення рядка, а потім використовувати іншу функцію для надсилання рядка через послідовний порт. Таким чином все складне форматування зроблено для вас, і вам не доведеться зламати стандартну бібліотеку.

Для тих, хто бореться, додайте до syscalls.c наступне:

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);
}

Підключіться до COM-порту через шпаклівку, і ви повинні бути хорошими.

Якщо ви хочете інший підхід і не хочете перезаписувати функції або заявляти про свої, ви можете просто скористатися snprintfдля досягнення тієї ж мети. Але це не так елегантно.

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