嵌入式软件如何移植printf

一起学嵌入式 2024-11-27 08:04

【TI资料】基于新型C29内核的MCU技术资料 如何增强电动汽车的实时控制能力？

扫描关注一起学嵌入式，一起学习，一起成长

在嵌入式中printf 这种功能强大的函数可谓是c语言库函数的中的一股清流！也就是太好用了吧！

今天分享的例程有 stm32f4ZG 和 cc2530f256，这个两款芯片的移植例程和移植教程！相信你看完后也可以移植到别的芯片去！

使用的keil版本为：5.21a
IAR for 8051 version 为 10.10.1

可能会因为有些版本不同配置就略有所不同！

（f4）串口1：

（f4）串口2：

下面这个是TI 的cc2530(就先跑着寄存器版本的吧，协议栈里头配置差不太多！):

为啥要移植呢！相信学过实时操作系统的都有所了解，有个叫互斥信号量的东西！就是为了防止同一时间内有两个寄存器(那十来个寄存器，不是指外设！)在访问同一块内存！这个很严重的，可能会导致程序死机，或者卡在了某个死循环里面！

我们所使用的 printf 就是首先通过 vsprinf 对我们传进来的参数进行格式化，我们传进去多少数据，他按照我们传进来的格式，格式化后统统存放在一个buf里，如果我们定义了重定向，它就会把这个buf发送至你要发送的地方！

想象一下，如果在某个系统中有一个线程在vsprintf里面运行，突然有一个任务级别比他高的任务把它运行的时间抢了过去！而任务优先级高的任务也在printf里面使用了那个buf，那就会产生上述的问题！

那就意味着我们所使用的 printf 存在不安全问题！当然我们在系统中可以通过临界保护区来处理，也可以通过信号量等等处理！

但是目前有一个线程安全的函数，摆在你面前，就问你用不用？

那我们的上边 printf_u1 它是怎么处理的呢？毫无疑问，看代码就能知道，它是直接发送的，也就是说你传进来的每一个参数它都会顺手就发送出去（当然要看你配置），它的数据将不会存放在一个 buf 里边，在发送。这就是他给力的地方了！

keil移植printf

首先，我们到文章的末尾获取到源代码后，打开 keil 软件, 点击 project > Options for… 就能打开一下页面：

点击 C/C++,选择c99标准。到此为止编译器配置完毕！

下面来配置代码部分，打开头文件为printf.h：

1，添加这个两个文件的路径还有头文件，如果不懂可以搜搜！

2，点击图片上面的printf_ 去它定义的地方，我们要做出一定的修改。

来到这里之后我们可以看到_vsprintf 这个代码里面最复杂的就是这一串函数了！

//我们只需要关心第一个参数即可！它是一个函数指针
static int _vsnprintf(out_fct_type out, char* buffer, const size_t maxlen, const char* format, va_list va)
//指向了一个参数为下图的函数，返回值为void
typedef void (*out_fct_type)(char character, void* buffer, size_t idx, size_t maxlen);

我们只要修改这_putchar 里面的内容即可。参数二是我加上去的为了区分不同的串口类型，有多少个串口就的写多少个_out_char 这样的函数(这个是我的方法)：

static inline void _out_char(char character, void* buffer, size_t idx, size_t maxlen)
{
  (void)buffer; (void)idx; (void)maxlen;
  if (character) 
  {
    _putchar(character,1);
  }
}

上图是串口1的。再来看看串口2的：

int printf_u2(const char* format, ...)
{
  va_list va;
  va_start(va, format);
  char buffer[1];
  const int ret = _vsnprintf(u2_out_char, buffer, (size_t)-1, format, va);
  va_end(va);
  return ret;
}
//注意vsprintf第一参数
static inline void u2_out_char(char character, void* buffer, size_t idx, size_t maxlen)
{
  (void)buffer; (void)idx; (void)maxlen;
  if (character) {
    _putchar(character,2);
  }
}

而_putchar 就是我们数据最终流向的地方了！我是这样写的。

void _putchar(char character,char sw)
{
  // send char to console etc.
  if(sw == 1)
  {
    while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕
    USART1->DR = (u8) character;
  }
  if(sw == 2)
  {
  while((USART2->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕
     USART2->DR = (u8) character;
  }
  if(sw == 3)
  {
  while((USART3->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕
     USART3->DR = (u8) character;
  }
}