stm32f103串口重定向printf

### 回答1：
在 STM32F103 上，你可以通过重定向 `printf` 函数到串口来实现将调试信息发送到电脑端的目的。

具体实现方式如下：

1. 首先，在你的代码中引入 `stdio.h` 头文件，并声明一个 `printf` 函数：

#include <stdio.h>

int __io_putchar(int ch)
{
  // 在这里将数据发送到串口
}

2. 然后，定义一个 `fops` 结构体，重定向 `stdout` 到你的 `printf` 函数：

struct __FILE
{
  int handle;
};

FILE __stdout;

int _sys_exit(int x)
{
  x = x;
  return 0;
}

int _fstat(int fd, struct stat *st)
{
  st->st_mode = S_IFCHR;
  return 0;
}

int _write(int fd, char *ptr, int len)
{
  int DataIdx;
  for (DataIdx = 0; DataIdx < len; DataIdx++)
  {
    __io_putchar(*ptr++);
  }
  return len;
}

void _ttywrch(int ch)
{
  __io_putchar(ch);
}

void _sys_exit(int x)
{
  x = x;
}

int _isatty(int fd)
{
  return 1;
}

void initialise_monitor_handles(void)
{
  // 在这里初始化你的监视器句柄
}

3. 最后，在 `main` 函数中初始化 `fops` 结构体和监视器句柄：

int main(void)
{
  // 初始化代码

  initialise_monitor_handles();

  __stdout.handle = 1;

  // 正常的代码

  return 0;
}

这样，当你调用 `printf` 函数时，就会将数据通过 `__io_putchar` 函数发送到串口，从而实现了重定向 `printf` 函数到串口的目的。

### 回答2：
STM32F103是一款可编程的32位单片机，具有广泛的应用领域，特别是在嵌入式系统中。

在STM32F103中使用串口作为外设通信是很常见的，而重定向printf函数到串口，则可以方便地调试程序。

首先，需要在代码中定义一个名为`_putchar()`的函数，它的作用是将数据发送到串口缓存中。然后在重定向printf函数时，将其指向`_putchar()`函数即可。

下面是一个简单的例子，演示如何在STM32F103中实现串口重定向printf函数：

#include "stdio.h"

int _write(int file, char *ptr, int len)
{
    int i;
    for(i=0; i<len; i++)
    {
        _putchar(*ptr++);
    }
    return len;
}

int main(void)
{
    //串口初始化
    USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
    USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;
    USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);
    USART_Cmd(USART1,ENABLE);

    //重定向printf函数
    printf("Hello World!\n");

    while(1)
    {
        //延时等待数据发送完成
        DelayMs(1000);
    }
}

int _putchar(char ch)
{
    USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    return ch;
}

在上面的例子中，首先定义了一个`_write()`函数，它将打印输出数据发送给`_putchar()`函数，然后在主函数中初始化串口并重定向printf函数。最后，在`_putchar()`函数中，使用串口发送数据并等待数据发送完成。

总的来说，将printf函数重定向到串口会使得在开发过程中，程序的调试变得更加方便和快捷。但需要注意的是，在程序中使用printf函数时，需要谨慎地选择输出内容和频率，以免造成系统负荷过大或资源浪费。

### 回答3：
在 STM32F103 上使用串口进行调试是常见的任务之一。而其中用到的串口重定向 `printf` 功能更加方便高效，可以直接用 `printf` 指令将计算机的调试信息打印到串口上，从而实现了用计算机调试单片机的目标。

要实现串口重定向 `printf` ，需要进行以下几个步骤：

1. 配置串口：定义串口参数（如波特率、字长、校验等），并进行初始化。

2. 实现 `fputc()` 函数：该函数用于把 `printf()` 函数中产生的字符输出到串口上。可以使用 HAL 库提供的 `HAL_UART_Transmit()` 函数实现。

3. 重定向输出：将 `printf()` 函数的输出重定向到 `fputc()` 上。

为了更好地理解，下面就对以上三个步骤作详细说明：

1. 配置串口

首先，需要定义串口的一些参数，如波特率、字长、校验等等。由于使用 stm32f103 操作串口是通过 STM32CubeMX 软件来进行参数配置的，所以这里就不详细赘述了。当然也可以手动配置。

2. 实现 `fputc()` 函数

在实现 `fputc()` 函数之前，我们需要先了解 `stdio.h` 标准文件库中输出函数的底层接口。函数 `fputc()` 即为这一底层接口函数，其定义如下：

int fputc(int ch, FILE *f);

其中，`ch` 为需要输出的字符，`*f` 为要输出到的文件指针。这里我们需要实现的是输出到串口，因此需要将 `*f` 指针指向我们所使用的串口。

`fputc()` 函数的实现可以通过 HAL 库提供的 `HAL_UART_Transmit()` 函数进行，其定义如下：

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

该函数用于将一个位于内存中的缓冲区的数据在一次数据传输期间通过UART传输。在此处我们只需传入 `pData` 指向的一个字符即可。

因此，实现 `fputc()` 函数的代码如下：

int fputc(int ch, FILE *f)
{
    while((USART1->SR&0X40)==0);//等待上次传输完成
    USART1->DR = (uint8_t) ch;
    return ch;
}

3. 重定向输出

为了实现 `printf()` 函数的输出重定向到 `fputc()` 函数上，只需要在主函数开始时加入以下语句即可实现：

int main(void)
{
    //配置串口

    stdout = &uart_output; //重定向输出
    stderr = &uart_output; //重定向错误输出

    //其他代码
}

其中，`stdout` 和 `stderr` 都是文件指针，分别代表标准输出和标准错误输出。这里将它们指向重定义 `output` 即可实现重定向输出。

至此，串口重定向 `printf` 实现完成。