串口打印输出的实现方式

小恩GG · 发表于 2021-3-24 11:03:40

本帖最后由小恩GG 于 2021-3-24 13:57 编辑

概要

在MCU开发过程中，经常会用串口打印输出各类信息，如寄存器，变量，标记符的值，各种调试信息等，方便开发者探知软件的实现结果，功能错误原因等。
在本篇分享中，小编会以MCUXpresso IDE和MIMXRT1050-EVK为例，介绍如何在SDK 软件库中实现三种串口打印的实现方式，好的，我们开始吧。

PRINTF打印

PRINTF是SDK 软件库自身定义的指向Printf功能函数的宏，代码细节如下所示，而为了使能PRINTF打印功能，需要设置SDK_DEBUGCONSOLE = 1（Project -> Properties -> C/C++ Build -> Setting -> Preprocessor，如下图1所示）在预编译阶段选择串口输出的目标函数：SDK DbgConsole_Printf()。

#elif SDK_DEBUGCONSOLE == DEBUGCONSOLE_REDIRECT_TO_SDK /* Select printf, scanf, putchar, getchar of SDK version. */
#define PRINTF DbgConsole_Printf
#define SCANF DbgConsole_Scanf
#define PUTCHAR DbgConsole_Putchar
#define GETCHAR DbgConsole_Getchar

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图 1

printf打印

printf是C标准库提供的打印函数，在使用它之前需定义__MCUXPRESSO和SDK_DEBUGCONSOLE_UART宏（Project -> Properties -> C/C++ Build -> Setting -> Preprocessor，如下图2所示），这样的话，C标准库中的printf和scanf函数的底层实现会指向fsl_debug_console.c中的_write和_read函数（如下所示）。

图 2

#if ((defined(__GNUC__) && (!defined(__MCUXPRESSO)) && (defined(SDK_DEBUGCONSOLE_UART))) || \
(defined(__MCUXPRESSO) && (defined(SDK_DEBUGCONSOLE_UART))))
int __attribute__((weak)) _write(int handle, char *buffer, int size);
int __attribute__((weak)) _write(int handle, char *buffer, int size)
{
if (buffer == NULL)
{
/* return -1 if error. */
return -1;
}
/* This function only writes to "standard out" and "standard err" for all other file handles it returns failure. */
if ((handle != 1) && (handle != 2))
{
return -1;
}
/* Send data. */
(void)DbgConsole_SendDataReliable((uint8_t *)buffer, (size_t)size);
return size;
}
int __attribute__((weak)) _read(int handle, char *buffer, int size);
int __attribute__((weak)) _read(int handle, char *buffer, int size)
{
uint8_t ch = 0U;
int actualSize = 0;
/* This function only reads from "standard in", for all other file handles it returns failure. */
if (handle != 0)
{
return -1;
}
/* Receive data. */
for (; size > 0; size--)
{
if (DbgConsole_ReadCharacter(&ch) < 0)
{
break;
}
*buffer++ = (char)ch;
actualSize++;
if ((ch == 0U) || (ch == (uint8_t)'\n') || (ch == (uint8_t)'\r'))
{
break;
}
}
return (actualSize > 0) ? actualSize : -1;
}
#endif

复制代码

std::cout输出

std::cout是C++标准库提供的输出流功能，所以要使用它的前提是创建的工程是基于C++，或者按照小编先前的分享：《MCUXPresso C++工程变成C工程》，将C工程改造C++工程。
预编译设置跟printf打印实现一样，将C++标准库提供的输出和输入流功能的底层实现同样指向fsl_debug_console.c中的_write和_read函数。

注意：

虽然上面介绍的都是串口打印输出的实现步骤，但输出的实现也代表了输入功能也被同样使能了

测试

测试代码（请查看附件）是基于SDK软件库创建的C++工程，按照如上介绍，在project -> Properties -> C/C++ Build -> Setting -> Preprocessor中设置相应的宏，将以上三种打印输出方式全都使能，并用他们打印对应的信息，具体代码如下：

#include <stdio.h>
#include "board.h"
#include "peripherals.h"
#include "pin_mux.h"
#include "clock_config.h"
#include "MIMXRT1052.h"
#include "fsl_debug_console.h"
#include<cstdint>
#include <iostream>
/* TODO: insert other include files here. */
using namespace std;
/* TODO: insert other definitions and declarations here. */
/*
* @brief Application entry point.
*
*/
int main(void) {
/* Init board hardware. */
BOARD_InitBootPins();
BOARD_InitBootClocks();
BOARD_InitBootPeripherals();
/* Init FSL debug console. */
BOARD_InitDebugConsole();
PRINTF("PRINT method of print output\n");
printf("print method of print output\n");
cout<< "std::cout method of print output\n" <<endl;
/* Force the counter to be placed into memory. */
volatile static int i = 0 ;
/* Enter an infinite loop, just incrementing a counter. */
while(1) {
i++ ;
/* 'Dummy' NOP to allow source level single stepping of
tight while() loop */
__asm volatile ("nop");
}
return 0 ;
}

复制代码

MIMXRT1052 C Project.zip (781.17 KB, 下载次数: 7)

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