Keil C51中通过printf函数进行串口调试

1. C51中的printf函数

keil→Help→μVision Help→C51 Development Tools→Cx51 Compiler Users' Guide→Library Reference→Include Files→stdio.h→printf
通过以上路径可以找到Keil C51帮助手册中printf函数的信息。

函数原型：

#include 

int printf (
  const char *fmtstr       /* format string */
  <[>, arguments ... <]>);   /* additional arguments */

printf函数使用putchar函数构建一个字符串并写入输出流。
fmtstr是一个格式参数，可以由字符，转义序列和格式字符串组成。
格式字符串的格式为

% <[>flags<]> <[>width<]> <[>.precision<]> <[>{b|B|l|L}<]> type

Type	Argument Type	Input Format	描述
d	int	Signed decimal number	有符号整型数
u	unsigned int	Unsigned decimal number	无符号整型数
o	unsigned int	Unsigned octal number	无符号八进制数
x	unsigned int	Unsigned hexadecimal number using "0123456789abcedf"	无符号十六进制数
X	unsigned int	Unsigned hexadecimal number using "0123456789ABCDEF"	无符号十六进制数
f	float	Floating-point number formatted as<[>-<]>dddd.dddd.	float浮点型
e	float	Floating-point number formatted as <[>-<]>d.dddde<[>-<]>dd	float浮点型，以指数形式输出单精度实数
E	float	Floating-point number formatted as <[>-<]>d.ddddE<[>-<]>dd.	float浮点型，以指数形式输出双精度实数
g	float	Floating-point number using either the e or f format, whichever is more compact for the specified value and precision.	以%f或%e中较短的输出宽度输出单精度实数
G	float	Floating-point number using either the E or f format, whichever is more compact for the specified value and precision.	以%f或%e中较短的输出宽度输出双精度实数
c	char	A single character	输出单个字符
s	*	A string of characters terminated by a null character ('\0')	输出字符串
p	*	A generic pointer formatted as t:aaaa where t is the memory type and aaaa is the hexadecimal address	指针

字符	含义	描述
b/B	char	b或B字符可以紧接在类型字符（d，i，u，o，x和X类型）之前，表示char类型。
l/L	long	l或L字符可以紧接在类型字符（d，i，u，o，x和X类型）之前，表示long类型。

比如

格式	含义	针对类型
%d	两个字节变量	int
%bd	一个字节变量	char
%ld	四个字节变量	long int

Flag	Description	描述
-	Left justify the output in the specified field width.	结果左对齐，右边填空格
+	Prefix the output value with a + or - sign if the output is a signed type.	输出符号(正号或负号)
blank (' ')	Prefix the output value with a blank if it is a signed positive value. Otherwise, no blank is prefixed.	空格，输出值为正时冠以空格，为负时冠以负号
#	Prefixes a non-zero output value with 0, 0x, or 0X when used with o, x, and X field types, respectively. When used with the e, E, f, g, and G field types, the # flag forces the output value to include a decimal point. The # flag is ignored in all other cases.	对c、s、d、u类无影响；对o类，在输出时加前缀o；对x类，在输出时加前缀0x/0X；对e、E、g、G、f 类当结果有小数时才给出小数点。

#include 
#include 
int main() 
{ 
    char c, s[20]; 
    int a=1234;
    float f=3.141592653589; 
    double x=0.12345678912345678; 
    strcpy(s, "Hello,World"); 
    c='\x41'; 
    printf("a=%d\n", a);//按照十进制整数格式输出，显示 a=1234
    printf("a=%d%%\n", a);//输出%号 结果 a=1234%
    printf("a=%6d\n", a);//输出6位十进制整数 左边补空格，显示 a= 1234
    printf("a=%06d\n", a);//输出6位十进制整数 左边补0，显示 a=001234
    printf("a=%2d\n", a);//a超过2位，按实际输出 a=1234
    printf("a=%-6d\n", a);///输出6位十进制整数 右边补空格，显示 a=1234
    printf("f=%f\n", f);//浮点数有效数字是7位，结果 f=3.141593
    printf("f=%6.4f\n", f);//输出6列，小数点后4位，结果 f=3.1416
    printf("x=%lf\n", x);//输出长浮点数 x=0.123457
    printf("x=%18.16lf\n", x);//输出18列，小数点后16位，x=0.1234567891234567
    printf("c=%c\n", c);     //输出字符 c=A
    printf("c=%x\n", c);//以十六进制输出字符的ASCII码 c=41
    printf("s[]=%s\n", s);//输出数组字符串s[]=Hello,World
    printf("s[]=%6.9s\n", s);//输出最多9个字符的字符串 s[]=Hello,Wor
    return 0;
}

在CodeBlocks中运行结果如下

#include 

void tst_printf (void) {
  char a = 1;
  int b  = 12365;
  long c = 0x7FFFFFFF;

  unsigned char x = 'A';
  unsigned int y  = 54321;
  unsigned long z = 0x4A6F6E00;

  float f = 10.0;
  float g = 22.95;

  char buf [] = "Test String";
  char *p = buf;
  
  TI = 1;
  printf ("char %bd int %d long %ld\n",a,b,c);
  printf ("Uchar %bu Uint %u Ulong %lu\n",x,y,z);
  printf ("xchar %bx xint %x xlong %lx\n",x,y,z);
  printf ("String %s is at address %p\n",buf,p);
  printf ("%f != %g\n", f, g);
  printf ("%*f != %*g\n", (int)8, f, (int)8, g);
  TI = 0;

在Keil C51中进行调试

Keil C51中printf函数的用法

printf函数是调用putchar函数输入的，查看Keil/C51/LIB/PUTCHAR.C可知putchar函数的源代码。

char putchar (char c)  {

  if (c == '\n')  {
    if (RI)  {
      if (SBUF == XOFF)  {
        do  {
          RI = 0;
          while (!RI);
        }
        while (SBUF != XON);
        RI = 0; 
      }
    }
    while (!TI);
    TI = 0;
    SBUF = 0x0d;                         /* output CR  */
  }
  if (RI)  {
    if (SBUF == XOFF)  {
      do  {
        RI = 0;
        while (!RI);
      }
      while (SBUF != XON);
      RI = 0; 
    }
  }
  while (!TI);
  TI = 0;
  return (SBUF = c);
}

putchar函数是先判断TI是否为0，若TI为0，则在while (!TI);循环中等待TI非0，TI非0时将TI清0，然后送出一个字符。因此，在使用printf函数时需要先将TI置1再使用printf函数发送数据。

3. 通过串口打印printf函数输出信息

在Keil C51中进行调试时，通过View→Serial Windows→UART # 1可以打开串口调试窗口。在进行调试运行时，printf打印的信息就会显示在该窗口。