单片机使用printf函数的两种办法

今天就简单来说说怎么在51单片机中使用"printf"函数：包括使用自带的printf函数和自己动手写一个printf函数，再贴代码之前先介绍几个相关的知识，主要用于自己写printf函数。

①C语言函数：vsprintf，

其原型为int vsprintf(char *string, char *format, va_list param);，作用为将param按格式format写入字符串string中，因此他可以用于将任何格式数据转化为字符串数据，比如把整数97转化为ASCII码的97的程序就像下面这样vsprintf(string,"%d",97),当然还有一点需要注意：在keil里面使用sprintf需要包含stdio.h这个头文件(当然这里也可以使用sprintf，作用完全差不多，只需要稍加修改即可，不多介绍)。说到这里，再来说说另一个函数itoa吧，其实他比vsprintf更简单，其原型为char *itoa(int value, char *string, int radix)，作用为将value按radix进制写入到string字符串中，使用时需要包含头文件stdlib.h，可是在keil里面却无法使用，头文件里面不包含itoa，即使把VC里面的复制进来貌似还是不行，呵呵，目前不知道原因。

②可变参数函数

具体来说就是stdarg.h里面的这几个函数va_start,va_arg,va_list,va_end，这几个参数用于开辟一段内存区域，可以配合vsprintf使用，但是对内存使用较大，需要单片机具备一定的RAM，否则程序就算能编译通过也是无法运行的，用法见这里http://blog.csdn.net/googlemi/article/details/8988567

③内部拓展RAM

定义:集成在单片机内部的数据存储器，在物理上是内部，但逻辑上是外部，访问时需要使用MOVX或者xdata访问，具体可以看STC8051手册，如下所示

从这里可以看出，STC12C5A60S2单片机内部含有1024byte=1Kbyte的内部拓展RAM，在访问的时候，使用C语言的时候，需要加上xdata才可以访问，使用汇编的时候需要用MOVX指令访问。

到这里我们先来算一算STC12C5A60S2单片机在不接外部RAM的情况下总的RAM大小，先看一下内部的RAM分布图

:内部RAM(256byte)包括三部分:低128byte，高128byte和特殊功能寄存器区，特别注意和51不同，他的特殊功能寄存器和高128byte地址重叠，但是物理上是分开的，所有内部可用的RAM有256byte，所以到此为止可以得到内部RAM大小总共有:256byte+1024byte=1280byte

说了这么多，下面不多说，直接上程序

《一》直接使用系统自带的printf函数:特别注意需要置位TI=1，否则是无法发送的，程序如下:

[cpp] view plaincopyprint?

01.//此程序主要用于uart发送(proteus终端不能显示汉字，但串口助手可以),输入换行符 换行

02.#include

03.//stdio.h,string.h用于printf函数原型

04.#include

05.

06.

07.void delay(unsigned int z);

08.void uart_init(void);//串行口初始化

09.

10.int main(void)

11.{

12. int a=99;

13. char *string="abde";

14. uart_init();

15. while(1)

16. {

17. printf("%d %x %c %s %p ",a,a,(char)a,string,string);

18. delay(1000);

19. }

20. return 0;

21.}

22.

23.void uart_init(void)

24.{

25. TMOD=0x20;//即0010 0000,定时器/计数器1,工作方式2

26. TH1=0xfd;//设置波特率为9600

27. TL1=0xfd;

28. TR1=1;//启动定时器/计数器1

29.

30. SCON=0x50; //0101 0000.串口工作方式1，允许串行控制

31. PCON=0x00;//设置SMOD=0

32. IE=0x90; //CPU允许中断，串行允许中断

33.

34. TI=1;//直接使用printf必须加入此句才能实现发送

35.}

36.

37.void delay(unsigned int z)

38.{

39. unsigned int x,y;

40. for(x=z;x>0;x--)

41. for(y=110;y>0;y--);

42.}

//此程序主要用于uart发送(proteus终端不能显示汉字，但串口助手可以),输入换行符 换行

#include

//stdio.h,string.h用于printf函数原型

#include

void delay(unsigned int z);

void uart_init(void);//串行口初始化

int main(void)

{

int a=99;

char *string="abde";

uart_init();

while(1)

{

printf("%d %x %c %s %p ",a,a,(char)a,string,string);

delay(1000);

}

return 0;

}

void uart_init(void)

{

TMOD=0x20;//即0010 0000,定时器/计数器1,工作方式2

TH1=0xfd;//设置波特率为9600

TL1=0xfd;

TR1=1;//启动定时器/计数器1

SCON=0x50; //0101 0000.串口工作方式1，允许串行控制

PCON=0x00;//设置SMOD=0

IE=0x90; //CPU允许中断，串行允许中断

TI=1;//直接使用printf必须加入此句才能实现发送

}

void delay(unsigned int z)

{

unsigned int x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

《二》自己动手写一个类似printf的函数：uart_printf

但是这种情况占用RAM较多，因为需要开辟大数组，所以需要使用拓展型的51单片机，普通的AT89C51和STC89C52之类的会造成内存不够用、堆栈溢出等等问题，所以以下程序都是基于STC12C5A60S2的，因为它含有内部拓展的1024byte的RAM，可以用来存储大数组

[cpp] view plaincopyprint?

01.//此程序主要用于uart发送(proteus不能仿真,但实际是可以运行的),输入换行符 换行

02.#include

03.//stdio.h,stdarg.h用于vsprintf函数原型

04.#include

05.#include

06.

07.void delay(unsigned int z);

08.void uart_init(void);//串行口初始化

09.void sendbyte(unsigned char c);

10.void sendstring(unsigned char *string);

11.void uart_printf(const char *fmt,...);

12.

13.int main(void)

14.{

15. int a=99;

16. uart_init();

17. while(1)

18. {

19. uart_printf("10进制:%d 16进制:%x 字符格式:%c ",a,a,a);

20. delay(1000);

21. }

22. return 0;

23.}

24.

25.void uart_init(void)

26.{

27. TMOD=0x20;//即0010 0000,定时器/计数器1,工作方式2

28. TH1=0xf3;//设置波特率为2400

29. TL1=0xf3;

30. TR1=1;//启动定时器/计数器1

31.

32. SCON=0x50; //0101 0000.串口工作方式1，允许串行控制

33. PCON=0x00;//设置SMOD=0[page]

34. IE=0x00; //由于是查询方式，故需要禁止中断，CPU不允许中断，串行不允许中断

35.

36.}

37.

38.void delay(unsigned int z)

39.{

40. unsigned int x,y;

41. for(x=z;x>0;x--)

42. for(y=110;y>0;y--);

43.}

44.

45.void sendbyte(unsigned char c)

46.{

47. if(c==' ')//如果遇到 就换行

48. {

49. //发送CR(carriage return)

50. SBUF=0x0D;

51. while(!TI);//等待发送完成

52. TI=0;

53.

54. //发送 LF(NL line feed,new line)

55. SBUF=0x0A;

56. while(!TI);//等待发送完成

57. TI=0;

58. }

59. else

60. {

61. SBUF=c;

62. while(!TI);//等待发送完成

63. TI=0;

64. }

65.}

66.

67.void sendstring(unsigned char *string)//此处*string相当于数组

68.{

69. while(*string!='')//判断是否到字符串末尾

70. {

71. sendbyte(*string);

72. string++;

73. }

74.}

75.

76.void uart_printf(const char *fmt,...)

77.{

78. va_list ap;

79. char xdata string[1024];//访问内部拓展RAM，非访问外部RAM，不能超过内部拓展RAM大小(此处为1024)

80.

81. va_start(ap,fmt);

82. vsprintf(string,fmt,ap);//此处也可以使用sprintf函数，用法差不多，稍加修改即可，此处略去

83. sendstring(string);

84. va_end(ap);

85.}

//此程序主要用于uart发送(proteus不能仿真,但实际是可以运行的),输入换行符 换行

#include

//stdio.h,stdarg.h用于vsprintf函数原型

#include

#include

void delay(unsigned int z);

void uart_init(void);//串行口初始化

void sendbyte(unsigned char c);

void sendstring(unsigned char *string);

void uart_printf(const char *fmt,...);

int main(void)

{

int a=99;

uart_init();

while(1)

{

uart_printf("10进制:%d 16进制:%x 字符格式:%c ",a,a,a);

delay(1000);

}

return 0;

}

void uart_init(void)

{

TMOD=0x20;//即0010 0000,定时器/计数器1,工作方式2

TH1=0xf3;//设置波特率为2400

TL1=0xf3;

TR1=1;//启动定时器/计数器1

SCON=0x50; //0101 0000.串口工作方式1，允许串行控制

PCON=0x00;//设置SMOD=0

IE=0x00; //由于是查询方式，故需要禁止中断，CPU不允许中断，串行不允许中断

}

void delay(unsigned int z)

{

unsigned int x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

void sendbyte(unsigned char c)

{

if(c==' ')//如果遇到 就换行

{

//发送CR(carriage return)

SBUF=0x0D;

while(!TI);//等待发送完成

TI=0;

//发送 LF(NL line feed,new line)

SBUF=0x0A;

while(!TI);//等待发送完成

TI=0;

}

else

{

SBUF=c;

while(!TI);//等待发送完成

TI=0;

}

}

void sendstring(unsigned char *string)//此处*string相当于数组

{

while(*string!='')//判断是否到字符串末尾

{

sendbyte(*string);

string++;

}

}

void uart_printf(const char *fmt,...)

{

va_list ap;

char xdata string[1024];//访问内部拓展RAM，非访问外部RAM，不能超过内部拓展RAM大小(此处为1024)

va_start(ap,fmt);

vsprintf(string,fmt,ap);//此处也可以使用sprintf函数，用法差不多，稍加修改即可，此处略去

sendstring(string);

va_end(ap);

}

最后简单总结 :其中第一种方法用于中断方式工作会有问题，因为其底层是调用putchar函数实现的，工作方式为中断，但是比较简单，可以通过proteus仿真；第二种方法更完善，不过程序比较复杂，不能使用proteus仿真，但实际是可以工作的。​

注明：这篇文章是我在网上看到的，转载一下，自己做个备份，同时也希望更多的人看到它，学习到更多的东西。技术源于积累，以此共勉。