为什么使用MDK进行嵌入式开发其程序却无法正常运行呢

为什么使用MDK进行嵌入式开发其程序却无法正常运行呢？
51单片机通过printf()与串口结合发送数据到串口调试工具的代码该如何去编写？

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周娟

2021-11-30 15:41:44

在使用MDK进行嵌入式开发，特别是调试串口的时候经常要用到C语言的标准输入输出库函数，如printf();。这样写出来的程序，通常编译和链接过程都不会报错，但是程序却无法正常运行.
原因分析如下：
标准库函数的默认输出设备是显示器，要实现在串口或LCD输出，必须重定义标准库函数里调用的与输出设备相关的函数.
例如:printf输出到串口，需要将fputc里面的输出指向串口(重定向),方法如下: 只要自己添加一个int fputc(int ch, FILE *f)函数，能够输出字符就可以了
int fputc(int ch, FILE *f)
{
UART0_D = ch;
while(!((UART0_S1)& 0x40));
return ch;
}
因为printf()之类的函数，使用了半主机模式。使用标准库会导致程序无法运行,以下是解决方法:
方法1.使用微库,因为使用微库的话,不会使用半主机模式。
如果使用的是MDK，请在工程属性的“Target“-》”Code Generation“中勾选”Use MicroLIB“这样以后就可以使用printf，sprintf函数了

方法2.仍然使用标准库,但在主程序中需要添加以下代码:
/*因为不使用半主机模式，所以标准C库stdio.h中有些使用半主机的函数需要重新写*/
#pragma import(__use_no_semihosting)  //确保没有从 C 库链接使用半主机的函数
_sys_exit(int x)    //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
{ x = x; }
struct __FILE  //标准库需要的支持函数
{
   int handle;
};
/* FILE is typedef’ d in stdio.h. */
FILE __stdout;

int fputc(int ch, FILE *f)
{
UART0_D = ch;                      //发送数据缓存区
while(!((UART0_S1)& 0x40)); //串口发送中断标志位，等待发送完成
                                                //如果中断标志位 = 0，则等待；while(!中断标志位)
return ch;
}

在独立应用程序中，不太可能支持半主机操作。因此，必须确保您的应用程序中没有链接 C 库半主机函数。
为确保没有从 C 库链接使用半主机的函数，必须导入符号 __use_no_semihosting。可在工程的任何 C 或汇编语言源文件中执行此操作，如下所示：
在 C 模块中，使用 #pragma 指令：
#pragma import(__use_no_semihosting)
在汇编语言模块中，使用 IMPORT 指令：
IMPORT __use_no_semihosting
如果仍然链接了使用半主机的函数，则链接器就会报告错误
下面是网上关于半主机模式的解释：
【半主机是用于 ARM 目标的一种机制，可将来自应用程序代码的输入/输出请求传送至运行调试器的主机。例如，使用此机制可以启用 C 库中的函数，如 printf() 和 scanf()，来使用主机的屏幕和键盘，而不是在目标系统上配备屏幕和键盘。
这种机制很有用，因为开发时使用的硬件通常没有最终系统的所有输入和输出设备。半主机可让主机来提供这些设备。
半主机是通过一组定义好的软件指令（如 SVC）来实现的，这些指令通过程序控制生成异常。应用程序调用相应的半主机调用，然后调试代理处理该异常。调试代理提供与主机之间的必需通信。
半主机接口对 ARM 公司提供的所有调试代理都是通用的。在无需移植的情况下使用 RealView ARMulator ISS、指令集系统模型 (ISSM)、实时系统模型 (RTSM)、RealView ICE 或 RealMonitor 时，会执行半主机操作，请参阅Figure 8.1。
在很多情况下，半主机由库函数内的代码调用。应用程序还可以直接调用半主机操作。有关 ARM C 库中的半主机支持的详细信息，请参阅《库和浮点支持指南》中的第 2 章 C 和 C++ 库。】
下面是51单片机通过printf()与串口结合发送数据到串口调试工具的代码如下：

#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void uart_init();
uint i = 0;
//UART发送串口数据
void UART_SendData(char dat)
{
ES=0;          //关串口中断
SBUF=dat;
while(TI!=1); //等待发送成功
TI=0;          //清除发送中断标志
ES=1;          //开串口中断
}

//UART 发送字符串
void UART_SendString(char *s)
{
while(*s)//检测字符串结束符
{
      UART_SendData(*s++);//发送当前字符
}
}

//重写putchar函数
char putchar(char c)
{
UART_SendData(c);
return c;
}

void main()
{
   uart_init();

   while(1)
   {
      UART_SendString("qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqrn");
   printf("i = %drn",i++);
   }
}
void uart_init()
{
      TMOD=0x20; //定时器的工作方式2；
      TH1=0xfd; //波特率9600
      TL1=0xfd;
      TR1=1; //启动定时器1；
      SM0=0; // 方式一：10位（8位数据位，1,一个起始位，1个停止位）
      SM1=1;
      REN=1;          //先允许串口接收
      EA=1;    //全中断（总中断）
      ES=1;            // 串口中断
}

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