对printf()进行重定向的三种方法

• 方法1: 使用MircoLib并重定义fputc
• 方法2: 停用半主机模式，在MDK中使用标准库重定向printf()
• 方法3: 在Gcc中使用标准库重定向printf

1. MDK使用MircoLib并重定义fputc

printf()函数实际上是调用了fputc()根据 format 字符串给出的格式打印输出到 stdout（标准输出）中。这两个函数都定义在<stdio.h>中：

int printf(const char *format, ...);
...
int fputc(int ch, FILE *stream);

fputc() 函数写入字符 ch 到给定输出流 stream，printf()函数在调用fputc() 时，会向stream参数传入stdout从而打印数据到标准输出。
KEIL-MDK中有一个Use MicroLIB选项，MicroLib是缺省c库的备选库，它可装入少量内存中，与嵌入式应用程序配合使用，且这些应用程序不在操作系统中运行。MicroLib提供了一个有限的stdio子系统，它仅支持未缓冲的stdin、stdout和stderr。
所以我们只需要勾选Use MicroLIB选项，并重写fputc() 函数就可以将printf()从串口输出了。

int fputc(int ch, FILE* f)
{
    USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET)
    {
    }
    return ch;
}

2. 在MDK中使用标准库重定向printf()

如果不想使用MicroLib，也可以使用标准库，但是需要停用半主机模式。下面我们提供另外一种重定义fputc()的写法。

STM32或者其他类似的ARM芯片（比如航顺HK32系列）的USART串口外设有一个 ISR 寄存器，全名 Interrupt and status register， 用来指示当前串口的状态，可以通过判断该位来判断串口当前是否处于发送状态，代码如下：

while((USART1->ISR & 0X40) == 0);

为了提高发送效率，直接使用寄存器来操作串口发送字符ch：

USART1->TDR = (uint8_t) ch;

#include <stdio.h>

/* 告知连接器不从C库链接使用半主机的函数 */
#pragma import(__use_no_semihosting)

/* 定义 _sys_exit() 以避免使用半主机模式 */
void _sys_exit(int x)
{
    x = x;
}

/* 标准库需要的支持类型 */
struct __FILE
{
    int handle;
};

FILE __stdout;
/*重定义fputc的另外一种方式*/
int fputc(int ch, FILE *stream)
{
    /* 堵塞判断串口是否发送完成 */
    while((USART1->ISR & 0X40) == 0);

    /* 串口发送完成，将该字符发送 */
    USART1->TDR = (uint8_t) ch;

    return ch;
}

3. 在Gcc中使用标准库重定向printf()

如果你不使用MDK而是Gcc来编译项目，那么上述两种方法不可行。
那么需要怎么做呢：

• 在使用Gcc编译器的时候，需要重新定义_write函数而不是fputs()函数。
• 只能使用标准库，因为Gcc中没有MicroLib。
  代码如下:

#include <stdio.h>

int _write(int fd, char *ptr, int len)  
{  
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)ptr, len, 0xFFFF);
  return len;
}