单片机工程加入printf函数

之前学习用的是Alientek MiniSTM32开发板，使用的开发环境可以通过特殊的配置集成printf函数，调试程序的时候不大喜欢用仿真器，最近项目开始使用单片机，只能够用UART1_Send(uint8_t * const tx_buf,uint16_t tx_num)，真心有点不习惯没有printf函数的日子，程序调试的话最方便莫过于printf函数，于是开始研究如何在单片机中加入printf函数。

跟串口驱动相关的函数put_char(uint8_t data)，需要根据不同的嵌入式平台做出相应的变动，因为put_char()函数只是发送一个字节的串口操作函数，所以基本原则是发送新的data字节A1之前需要检查该串口前一个发送字节A0是否已经发送完毕，只有A0已经发送完毕，才能够将新的字节数据A1写入串口发送寄存器中，同样A2的发送也需要等待A1发送完毕。

va_start()等定义在头文件stdarg.h、stdio.h、stdlib.h中，所以需要添加这些头文件，这些头文件均是编译器include路径下的，我这里使用的是IAR开发环境，一般情况下使用<>包含头文件，编译器时软件会自动在其安装目录下去搜索这些头文件，如果使用"x.h"则是在工程路径下去查找x.h文件

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <stdarg.h>
 4
 5 static void put_char(uint8_t data)
 6 {
 7     if (data == ‘/r‘)
 8         put_char(0x09);
 9     while ( !(UCSRA & (1<<UDRE)) )    // 不为空，等之
10         ;
11     UDR = data; //将数据传给串口发送寄存器
12 }
13
14 void my_printf(const char* fmt,...)
15 {
16     const char* s;
17     int d;
18     char buf[16];
19     va_list ap;
20     va_start(ap,fmt);   // 将ap指向fmt（即可变参数的第一个?下一个？）
21     while (*fmt)
22     {
23         if (*fmt != ‘%‘)
24         {
25             put_char(*fmt++);   // 正常发送
26             continue;
27         }
28         switch (*++fmt) // next %
29         {
30         case ‘s‘:
31             s = va_arg(ap,const char*); // 将ap指向者转成char*型，并返回之
32             for (; *s; s++)
33                 put_char(*s);
34             break;
35         case ‘x‘:
36             d = va_arg(ap,int);     // 将ap指向者转成int型，并返回之
37             itoa(d,buf,16);         // 将整型d以16进制转到buf中
38             for (s = buf; *s; s++)
39                 put_char(*s);
40             break;
41         case ‘d‘:
42             d = va_arg(ap,int);
43             itoa(d,buf,10);         // 将整型d以10进制转到buf中
44             for (s = buf; *s; s++)
45                 put_char(*s);
46             break;
47         default:
48             put_char(*fmt);
49             break;
50         }
51         fmt++;
52     }
53     va_end(ap);
54 }  

部分开发环境可能没有itoa()函数，这里从阿莫论坛找到了itoa()函数的原型，如果编译器提示找不到itoa函数，可以将下面的代码拷贝到上述printf函数所在的文件当中，该函数经测试可用。

 1 char *itoa(int num,char *str,int radix)
 2 {
 3     /* 索引表*/
 4     char index[]="0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
 5     unsigned unum; /* 中间变量 */
 6     int i=0,j,k;     /* 确定unum的值 */
 7     if(radix==10&&num<0) /* 十进制负数 */
 8     {
 9         unum=(unsigned)-num;
10         str[i++]=‘-‘;
11     }
12      else
13         unum=(unsigned)num; /* 其他情况 */    /* 逆序 */
14     do{
15             str[i++]=index[unum%(unsigned)radix];
16             unum/=radix;
17         }while(unum);
18      str[i]=‘\0‘;     /* 转换 */
19     if(str[0]==‘-‘)
20         k=1; /* 十进制负数 */
21     else
22         k=0;
23     char temp;
24     for(j=k;j<=(i-1)/2;j++)
25      {
26         temp=str[j];
27         str[j] = str[i-1+k-j];
28         str[i-1+k-j] = temp;
29     }
30     return str;
31 }            

最后就可以在主函数中，加入代码进行测试

uint8_t buffer[]="hello world";

uint8_t x=0x64;

my_printf("test %s,%d,0x%x\r\n",buffer,x,x);

最终输出结果是

test hello world,100,0x64