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使用Keil5在STM32C8T6上实现printf重定向至串口1的三种方式示例

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简介：
本教程详细介绍了如何利用Keil5开发环境，在STM32C8T6微控制器上将标准输出函数printf重定向到串口1，提供了三种不同的实现方法。 STM32C8T6是意法半导体（STMicroelectronics）生产的一款微控制器，属于STM32F103系列的一部分，在嵌入式开发中被广泛应用。本段落将介绍如何在Keil uVision5环境下，通过重定向标准输出函数`printf`到STM32的串口1（USART1），以便于开发者监控程序运行状态。 一、方法一：使用HAL库 STM32F103系列微控制器支持硬件抽象层(HAL)库，它提供了一套易于使用的API接口来操作硬件。为了实现将`printf`重定向到UART，首先需要包含头文件`stm32f1xx_hal.h`并初始化USART1。然后配置标准输出流指针`__stdout`指向自定义的串口发送函数（如HAL_UART_Transmit），这样就能确保调用`printf`时的数据通过串口1传输。 二、方法二：使用LL库 低层驱动(LL)库为STM32F103系列提供了一种轻量级的方法来处理硬件，适合资源受限的应用场景。与使用HAL类似，在初始化USART1之后，需要覆盖标准输出函数`__write`以调用由LL库提供的串口发送功能。这将确保通过串口1发送所有从`printf`生成的数据。 三、方法三：自定义putc函数 在C语言中，IO流的概念允许我们重写基本的输入和输出操作符。由于`printf`最终会使用到`putc`来逐字节地打印数据，因此可以创建一个专门用于将字符发送至USART1的定制化版本。这需要先声明一个自定义的`putc`函数，并在代码中实现它以调用STM32特定于硬件的串口传输功能。 以上三种方法各有优势：HAL库适合快速开发并提供详细的错误处理机制；LL库则适用于对性能有特别要求的应用场景；而通过重写基本输出操作符，则为熟悉C语言IO流特性的开发者提供了更大的灵活性。将`printf`函数重定向到串口1可以显著提高STM32应用的调试效率，因为这允许实时查看程序执行期间的变量和状态信息。 在Keil uVision5环境下选择合适的库或自定义方法来实现这一功能是非常简单的步骤，并且对提升开发者的项目处理能力具有重要价值。

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  • 使用Keil5在STM32C8T6上实现printf重定向至串口1的三种方式示例
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    本教程详细介绍了如何利用Keil5开发环境，在STM32C8T6微控制器上将标准输出函数printf重定向到串口1，提供了三种不同的实现方法。 STM32C8T6是意法半导体（STMicroelectronics）生产的一款微控制器，属于STM32F103系列的一部分，在嵌入式开发中被广泛应用。本段落将介绍如何在Keil uVision5环境下，通过重定向标准输出函数`printf`到STM32的串口1（USART1），以便于开发者监控程序运行状态。 一、方法一：使用HAL库 STM32F103系列微控制器支持硬件抽象层(HAL)库，它提供了一套易于使用的API接口来操作硬件。为了实现将`printf`重定向到UART，首先需要包含头文件`stm32f1xx_hal.h`并初始化USART1。然后配置标准输出流指针`__stdout`指向自定义的串口发送函数（如HAL_UART_Transmit），这样就能确保调用`printf`时的数据通过串口1传输。 二、方法二：使用LL库 低层驱动(LL)库为STM32F103系列提供了一种轻量级的方法来处理硬件，适合资源受限的应用场景。与使用HAL类似，在初始化USART1之后，需要覆盖标准输出函数`__write`以调用由LL库提供的串口发送功能。这将确保通过串口1发送所有从`printf`生成的数据。 三、方法三：自定义putc函数 在C语言中，IO流的概念允许我们重写基本的输入和输出操作符。由于`printf`最终会使用到`putc`来逐字节地打印数据，因此可以创建一个专门用于将字符发送至USART1的定制化版本。这需要先声明一个自定义的`putc`函数，并在代码中实现它以调用STM32特定于硬件的串口传输功能。 以上三种方法各有优势：HAL库适合快速开发并提供详细的错误处理机制；LL库则适用于对性能有特别要求的应用场景；而通过重写基本输出操作符，则为熟悉C语言IO流特性的开发者提供了更大的灵活性。将`printf`函数重定向到串口1可以显著提高STM32应用的调试效率，因为这允许实时查看程序执行期间的变量和状态信息。 在Keil uVision5环境下选择合适的库或自定义方法来实现这一功能是非常简单的步骤，并且对提升开发者的项目处理能力具有重要价值。
     
  • HM STM32F407 HAL库中将printf重定向至串口1
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    本文章介绍了在STM32F407微控制器的HAL库环境中，如何实现将标准输出函数printf的结果通过USART1串行接口输出的方法。 在嵌入式开发领域，STM32F407是一款广泛应用的微控制器，以其高性能、低功耗的特点受到开发者青睐。HAL库（Hardware Abstraction Layer）是ST公司提供的一个高级API库，用于简化STM32编程过程，并帮助开发者更高效地利用其丰富的功能。本教程将详细讲解如何在STM32F407上使用HAL库将`printf`函数的输出重定向到串口1，以便通过UART进行调试或通信。 我们需要了解`printf`函数。它是C语言中的一个标准输出函数，通常用于向控制台输出格式化的文本信息。然而，在嵌入式系统中没有标准控制台，因此需要将其输出重定向至可用硬件接口如串口上。 在STM32微控制器中，串口1（USART1）是一个常用的通信接口，可以实现与PC或其他设备的数据交换功能。配置串口1包括以下几个步骤： 1. **初始化HAL库**：项目开始时需包含必要的HAL库头文件，并通过调用`HAL_Init()`函数进行初始化。 2. **配置系统时钟**：STM32F407的串口工作需要支持其运行所需的系统时钟，可通过使用`SystemClock_Config()`函数设置适当的时钟源和分频因子来实现该目的。 3. **配置串口1**：通过调用`HAL_UART_Init()`函数初始化串口1。这包括了波特率、数据位数、停止位数量及校验方式等参数的设定，例如： ```c UART_HandleTypeDef huart1; huart1.Init.BaudRate = 115200; huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK) { 错误处理 } ``` 4. **重定向`printf`**：要将`printf`输出重定向到串口1，我们需要替换默认的`stdio`流。这通常包括以下步骤： - 包含头文件 `` 和 ``。 - 定义自定义的 `putchar` 函数以发送字符至串口1。 - 使用 `_setvbuf()` 函数关闭标准输出缓冲区，因为串口通常是无缓冲的环境。 - 利用 `freopen()` 将 `stdout` 和 `stderr` 重定向到自定义的 `putchar` 函数。示例如下： ```c int my_putchar(char c, FILE *stream) { if (c == \n) HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)\r\n, 3, HAL_MAX_DELAY); else HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&c, 1, HAL_MAX_DELAY); return c; } int main(void) { 初始化和配置串口1... _setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0); // 关闭标准输出的缓冲 _setvbuf(stderr, NULL, _IONBF, 0); // 关闭标准错误的缓冲 freopen(/dev/null, w, stdout); stdout = stderr = (FILE*)my_putchar; 正常程序逻辑... } ``` 5. **UART测试**：在项目中，可以创建一个名为`UART_TEST`的文件或函数来测试串口1通信。例如，可以通过使用 `printf()` 发送一些字符串和变量值，并通过串口终端查看输出结果以确认重定向是否成功。 以上就是利用STM32F407 HAL库将`printf`输出重定向到串口1的基本过程。该方法使开发者能够在嵌入式系统中方便地进行调试，实时传送运行时信息至PC或其他设备，并提升了开发效率。在实际应用过程中还需考虑中断处理、多线程环境下的同步问题以及错误处理等复杂情况以确保串口通信的稳定性和可靠性。
     
  • 将printf()函数重定向至STM32串口输出
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    本文章介绍了如何在STM32开发中，通过修改标准库函数printf()的实现，使其能够直接将信息输出到硬件串口上，方便调试。 最近遇到了需要MCU输出数字的问题，而STM32的串口只能输出字符型数据。最初想到的方法是将整型数据转换为字符型再进行输出，C库函数中提供了相应的功能来实现这一需求。
     
  • Cubemx中实现串口printf自动重定向打印
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    本教程详细介绍在STM32项目开发中使用CubeMX配置串口以自动重定向printf函数输出至串口打印的方法。 利用CubeMX实现了STM32F103C8T6的串口重定向功能，可以自动通过串口一发送指定内容。实测可用，注释齐全。重点在usart.c和main.c文件中。
     
  • STM32串口数据发送及printf函数重定向实现
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    本篇文章详细介绍了如何在STM32微控制器上通过配置USART外设进行串口数据发送，并实现了C语言中的printf函数向串口输出重定向，便于调试信息的实时查看。 在调试电机驱动程序的过程中，并不能随意使用中断来查看寄存器或数据的状况，因为这可能导致运行过程中出现意外情况，例如高占空比可能会损坏MOSFET管。因此，在许多情况下我们只能通过USART（串口）来进行程序调试和数据监控。 STM32是一款广泛应用的微控制器，它具有丰富的外设接口，包括串行通信接口（USART）。在开发电机驱动程序时，通常需要使用串口进行调试和数据监测以避免中断导致的问题。本段落将详细介绍如何实现STM32的串口数据发送以及重定向printf函数。 要实现串口数据发送，我们需要完成以下四步操作： 1. 配置RCC始终控制（Reset and Clock Control），使能与USART相关的时钟。例如，对于USART3，需要开启APB2上的GPIOB时钟和APB1上的USART3时钟。 ```c RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOBs, ENABLE); // 使能GPIOB时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); // 使能USART3时钟 ``` 2. 初始化GPIO端口，设置RX为输入悬浮，TX为复用功能的推挽输出，并注意设置GPIO速度。这里以GPIOB的PIN10和PIN11为例： ```c GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置GPIO速度 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); ``` 3. 配置USART寄存器，设定波特率、数据位、校验位、停止位等参数： ```c USART_InitTypeDef USART_InitStructure; USART_StructInit(&USART_InitStructure); USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); ``` 4. 如果需要使用中断处理数据接收，可以配置相应的中断。在此案例中，没有开启中断。 接下来讨论如何重定向printf函数。printf是一个非常方便的格式化输出函数，在嵌入式系统中默认并不支持。为了在STM32上使用printf，我们需要自定义一个函数来替代标准库中的fputc函数，这个自定义函数会将字符发送到USART： ```c #include int fputc(int ch, FILE *f) { USART_SendData(USART3, (u8) ch); while(!(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE) == SET)); return ch; } ``` 在IAR这样的IDE中，还需要将库配置改为“full”模式以支持printf功能。设置完成后，就可以直接使用printf进行串口数据输出了。 总结来说，实现STM32的串口数据发送和printf重定向需要完成RCC、GPIO、USART初始化，并自定义fputc函数确保printf能够通过串口传输。这样，在调试电机驱动程序时可以利用串口方便地监控程序运行状态，提高开发效率。
     
  • 51单片机UART串口重定向（printf）的串口打印
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    本项目介绍如何在51单片机上实现UART串口重定向功能，使printf函数可以直接通过串口输出调试信息，便于开发和调试。 51单片机UART串口重定向（printf）可以实现通过串口进行打印输出的功能。这种技术能够方便地在开发过程中调试程序，并实时查看运行状态或数据传输情况，提高了工作效率。
     
  • STM32F469 将 printf 重定向至 USB CDC
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    本项目介绍如何在STM32F469微控制器上将printf函数输出重定向到USB虚拟串口（CDC），实现通过USB进行调试信息传输。 在使用Keil5开发STM32F469工程时，可以通过将printf函数的输出重定向到USB CDC接口上，使USB可以作为串口调试工具来使用，并支持格式化输出功能。
     
  • Linux 串口重定向至 Telnet 下
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    本文介绍了如何在Linux系统中将串口通信的数据流通过配置重定向到Telnet服务上，实现远程调试和数据监控。 在Linux环境下，通过串口重定向到Telnet的功能已经实现，并且使用C99编译后测试正常。
     
  • GD32 Printf的重定向
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    本文章介绍了如何实现GD32系列MCU中将标准输出函数printf进行重定向的方法，帮助开发者更方便地在开发过程中调试代码。 在嵌入式开发领域，GD32系列微控制器（MCU）因其高性能和广泛的资源支持而受到广泛应用。本段落将深入探讨如何在GD32平台上实现`printf`函数的重定向，以便通过USART0进行串口输出。这个功能在调试和日志记录中非常实用，因为可以将运行时的变量状态、错误信息等实时打印到串口终端。 理解`printf`函数：`printf`是C语言标准库中的一个格式化输出函数，用于向标准输出设备（通常是显示器）打印字符串和变量。在GD32上，我们希望将`printf`的输出重定向到USART0，以便通过串口线发送到计算机或其他设备进行查看。 要实现这个功能，我们需要以下步骤： 1. **配置USART0**：你需要在GD32的初始化代码中配置USART0。这包括设置波特率、数据位、停止位和校验位等参数。例如，你可以使用GD32的HAL库函数`HAL_UART_Init()`来完成这些设置。 ```c UART_InitTypeDef USART_InitStruct; HAL_UART_Init(&huart0); ``` 2. **重定义`stdout`**：`stdout`是C语言的标准输出流，默认指向显示器。为了将`printf`的输出导向USART0，我们需要修改标准库中的`_write`函数或创建一个自定义的流（如使用FILE结构体实例）并将其赋值给`stdout`。 ```c int _write(int file, char *ptr, int len) { HAL_UART_Transmit(&huart0, (uint8_t*)ptr, len, HAL_MAX_DELAY); return len; } ``` 3. **启用浮点支持**：如果需要输出浮点数，还需要确保`printf`支持浮点格式化。这可能涉及链接`libm.a`库，并在编译选项中启用浮点运算支持。 4. **应用到实际项目**：现在，你可以在GD32的代码中像平常一样使用`printf`，所有输出都会通过USART0发送出去。例如： ```c int main(void) { 初始化代码... printf(Hello, GD32!\n); printf(Value: %d, Float: %.2f\n, 123, 3.14159); while (1) { 应用逻辑... } } ``` 5. **串口终端接收**：在PC端，使用串口通信软件（如RealTerm、Putty等）连接到GD32的USART0端口，并设置相应的波特率和其他参数，就可以看到`printf`的输出了。 注意，`printf`函数在嵌入式系统中可能会消耗大量资源，特别是在处理浮点数时。因此，在使用资源有限的GD32微控制器时，可能需要权衡性能和功能之间的平衡。此外，如果项目中使用了RTOS（实时操作系统），还需要考虑线程安全问题，例如在多任务环境下使用互斥锁保护串口写操作。 总结而言，通过以上步骤，可以在GD32上成功实现`printf`的重定向，并将输出通过USART0发送到串口终端。这为开发过程中的调试和日志记录提供了极大的便利。理解并掌握这个技术对于高效地开发GD32应用是至关重要的。