MCU：MSPM0G3507

前段時間在課內做實驗的時候碰到了比較豐富的交互需求，遂打開UART，#include "stdio.h"，然后開始重定向。雖然網上有廣為流傳的重定向方案，但是常年玩STM32的我有點迷惑：為什么TI Driverlib的重定向需要定義三個函數呢？

Trial

按照 STM32 重定向的方法，先對fputc進行重定向：

int fputc(int _c, FILE *_fp) {
    while((UART0 - > STAT & UART_STAT_TXFF_MASK));
    UART0 - > TXDATA = _c;
    return _c;
}

觀察到，在這種重定向的方案下，printf函數可以輸出常字符串，但是無法進行變量的格式化輸出。

根據網絡上的方案，補充fputs和puts函數，稍作修改：

int fputs(const char *restrict s, FILE *restrict stream) {
    uint16_t i, len;
    len = strlen(s);
    for (i = 0; i < len; i++) {
        fputc(s[i], stream);
    }
    return len;
}

int puts(const char *s) {
    int count = fputs(s, stdout);
    count += fputs("n", stdout);
    return count;
}

在這種重定向方法下，printf成功實現了完整的重定向，可以進行變量的格式化輸出——但是，sprintf依然無法工作，為什么呢？

觀察三個函數的輸入參數，其中兩個都包含了一個FILE*輸入變量，但是我們在使用的時候卻完全沒用到。找到FILE的定義：

struct __sFILE {
    int fd;                    /* File descriptor */
    unsigned char* buf;        /* Pointer to start of buffer */
    unsigned char* pos;        /* Position in buffer */
    unsigned char* bufend;     /* Pointer to end of buffer */
    unsigned char* buff_stop;  /* Pointer to last read char in buffer */
    unsigned int   flags;      /* File status flags (see below) */
};

typedef struct __sFILE FILE;

可見，在TI的庫中， FILE類型并沒有被簡單地改為簡單的存儲指針，而是依然保留了“數據流”的形式 。再結合debug中端點的觸發情況，以及函數之間的調用關系，嘗試對FILE*指針進行寫入。若調用了puts，認為上層的標準輸出走的是printf()，就向下傳遞空指針，將輸出導向 UART。如果stream不是自己設定的空指針，就去編輯stream指向的緩沖區。

Result

對重定向的三個函數進行如下修改：

int fputc(int _c, FILE *_fp) {
    if(!(_fp)) {
        while((UART0 - > STAT & UART_STAT_TXFF_MASK));
        UART0 - > TXDATA = _c;
    }
    else
        *(_fp- >pos) = _c;
    return _c;
}

int fputs(const char* restrict s, FILE* restrict stream) {
    uint16_t i, len;
    len = strlen(s);
    for(unsigned int i=0; i < len; i++) {
        fputc(s[i], stream);
        if(stream) stream- >pos++;
    }
    return len;
}

int puts(const char *_ptr) {
    int count = fputs(_ptr,NULL);
    count += fputs("n",NULL);
    return count;
}

重定向成功，sprintf和printf均可以正常工作！

More…

那個結構體我還沒用完，估計在重定向輸入流的時候會用到更多的元素。但是知道這些已經足夠了，可以搞點花招，比如把UARTx → TXDATA直接丟到stream里面去，當然FIFO只有一個入口，不需要地址偏移，這么看也是有點麻煩；或者直接把自己的指定buffer設為默認輸出區域，等等，雖然更復雜了，但是相對于僅僅把FILE作為一個獨立指針，還是更加靈活有趣的！

實力尚淺，還請多多指教！

審核編輯 黃宇