STM32 UART串口printf函数应用及浮点打印代码空间节省 (HAL)
STM32 UART串口printf函数应用及浮点打印代码空间节省 (HAL)
在应用STM32的UART接口打印输出串口字符信息时，可以通过printf函数的重载和应用实现。但要打印输出浮点数据时，采用常规方式，对于Flash空间小的MCU，常常出现代码空间不够的报错，这里设计了替代的函数实现浮点转字符，从而解决空间不够报错的问题。
STM32 printf()函数重载
要使用printf函数通过串口输出字符打印，在工程里引入两个文件即可：
usart.h:
#ifndef _USART_H
#define _USART_H
#include "stm32g0xx_hal.h"
#include "stdio.h"
int fputc(int ch, FILE *f) ;
#endif
注意这一行，根据实际所用的芯片进行调整：
#include "stm32g0xx_hal.h"
usart.c:
#include "usart.h"
extern UART_HandleTypeDef huart2; //声明串口
/* USER CODE BEGIN 1 */
#ifdef __GNUC__
/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
set to 'Yes') calls __io_putchar() */
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
/**
* @brief Retargets the C library printf function to the USART.
* @param None
* @retval None
*/
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
/* Place your implementation of fputc here */
/* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END 1 */
注意这两行，根据实际所用的串口号进行调整（这里用的是huart2）：
extern UART_HandleTypeDef huart2; //声明串口
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
然后再主文件main.c里引入：
#include "usart.h"
就可以在需要的地方通过printf()函数进行打印输出，如：
printf("Do you have problem with float print?\r\n");
有一个顺序需要注意，必须在STM32CUBE配置UART后，进行一次编译后，再引入usart.h和usart.c文件，再编译运行，则printf输出功能正常。如果在STM32CUBE配置UART后，没有进行初次编译就直接引入usart.h和usart.c，然后编译，printf功能运行会出现异常不会输出。
STM32 printf浮点打印常规方式
要想进行浮点打印输出，如：
printf("Float Data: %f \r\n", 100.001);
编译则会告警，是因为没有把支持选项打开：
在STM32CUBEIDE工具里，在此处选择printf支持浮点转换打印：
采用这种方式（snprintf（）库函数也必须开启这种方式才能使用），引入的代码比较大，编译占用空间比较多，对于STM32F0, STM32L0, STM32G0等MCU, 容易超过FLASH空间导致不能用。
通过单独编写浮点转字符串的函数，则可以解决问题，占用的FLASH空间小很多。
STM32 printf浮点转字符串函数设计
设计的printf浮点转字符串函数如下：
/*
*Convert float to string type
*Written by Pegasus Yu in 2022
*stra: string address as mychar from char mychar[];
*float: float input like 12.345
*flen: fraction length as 3 for 12.345
*/
#include STM32 printf浮点转字符串函数应用及效果
采用如下的代码进行测试：
char mychar[100];
py_f2s4printf(mychar, 0.000, 3);
printf("\r\n x: %s\r\n", mychar);
py_f2s4printf(mychar, 1.000, 3);
printf("\r\n x: %s\r\n", mychar);
py_f2s4printf(mychar, -1.000, 3);
printf("\r\n x: %s\r\n", mychar);
py_f2s4printf(mychar, -1.023, 3);
printf("\r\n x: %s\r\n", mychar);
py_f2s4printf(mychar, 1.023, 3);
printf("\r\n x: %s\r\n", mychar);
py_f2s4printf(mychar, -1.123, 3);
printf("\r\n x: %s\r\n", mychar);
串口打印输出效果：
注意事项
如果采用单独的py_f2s4printf()函数后，编译空间仍然超过了Flash的空间，则需要摒弃printf()函数的使用，直接使用HAL函数调用方式替代printf()方式，如将
py_f2s4printf(mychar, -1.123, 3);
printf("\r\n x: %s\r\n", mychar);
改为：
py_f2s4printf(mychar, -1.123, 3);
HAL_UART_Transmit(&huart2, " \r\n x: ", strlen(" \r\n x: "), 0xFFFF);
HAL_UART_Transmit(&huart2, mychar, strlen(mychar), 0xFFFF);
HAL_UART_Transmit(&huart2, "\r\n", strlen("\r\n"), 0xFFFF);
虽然处理繁杂一点（也可以用 strcat(）函数先连接整个字符串，串口则只发送一次），但却可以进一步缩减编译后所占空间的大小。
–End–