stm32 hal库使用printf函数

### 回答1：
在使用STM32 HAL库时，可以通过重定向标准输出流的方式使用printf函数。具体步骤如下：

1. 在main函数中调用HAL库提供的函数HAL_InitTick()，以初始化系统时钟。

2. 在main函数中调用HAL库提供的函数HAL_UART_Init()，以初始化UART串口通信。

3. 在main函数中调用HAL库提供的函数HAL_UART_MspInit()，以配置UART串口通信的GPIO引脚。

4. 在main函数中调用HAL库提供的函数fopen()，以打开标准输出流。

5. 在main函数中调用HAL库提供的函数freopen()，以重定向标准输出流到UART串口通信。

6. 在需要输出信息的地方，使用printf函数进行输出。

需要注意的是，使用printf函数会增加程序的代码大小和运行时间，因此在实际应用中需要根据具体情况进行考虑。

### 回答2：
STM32是一种嵌入式系统微控制器，STMicroelectronics公司推出的STM32 HAL库提供了许多方便函数来方便地管理芯片硬件资源。然而，STM32 HAL库不支持标准的stdio.h中的printf函数，这对于开发者来说是一个非常恼人的问题。本文将解释如何在STM32 HAL库中使用printf函数，并提供一些实际的代码示例。

使用printf函数

使用printf函数必须设置好串口或者USB虚拟串口。虚拟串口需要使用满足CDC或者VCP规范的USB转串口芯片硬件。这里介绍使用串口的方法。

步骤1：初始化USART2串口设备

void MX_USART2_UART_Init(void)
{
huart2.Instance = USART2;
huart2.Init.BaudRate = 115200;
huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}

步骤2：添加头文件

添加头文件#include "stdio.h"

步骤3：重定向_C使用的I/O到串口函数

int __io_putchar(int ch){
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
return ch;
}

int __io_getchar(void){
uint8_t ch = 0;
HAL_UART_Receive(&huart2, &ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
return ch;
}

步骤4：PRINTF使用到串口

下面的代码演示了如何在STM32 HAL库中使用PRINTF函数：

#include "main.h"
int main(void){
HAL_Init();
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* Initialize all configured peripherals */
MX_USART2_UART_Init();
printf("Hello World!\n\r");
while (1){}
}

总结

通过重定向printf流到UART串口，可以方便地在开发STM32中使用printf输出调试信息。但使用printf有一定的缺点，它是在实时系统中使用的较为耗时函数。这是因为printf函数必须解析格式字符串，并调用适当的转换函数。为了避免这个问题，最好使用半主动的方法使用日志输出，例如printf之类的函数，通过缓冲区进行输出，或将输出设置为仅在发现问题时才进行输出。这样可以提高代码执行效率，同时也可以提供相应的实时能力。

### 回答3：
STM32 HAL库是一套由STMicroelectronics公司推出的一种开发工具，能够简化STM32系列单片机的应用程序开发过程。在HAL库中，使用printf函数能够方便的打印各种数据信息，但是在使用printf函数之前，需要进行一些配置。

首先，在使用printf函数之前，需要配置USART串口通信的参数，例如波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等，这些参数需要根据具体的串口硬件进行设置。我们可以在MX_GPIO_Init函数中配置串口管脚的引脚和模式，在MX_USART2_UART_Init函数中配置USART串口通信的参数。

其次，需要开启printf函数的内存输出模式。在代码中，我们需要加入一行语句“setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);”，这样可以将输出重定向到内存中。这是因为，printf函数默认是将数据输出到stdout流中，而stdout流默认是以缓存方式进行输出，需要使用setvbuf函数进行缓存设置，这里我们将缓存区设置为NULL，表示不进行缓存，直接输出到内存中。

最后，还需要编写一个函数putchar（或者重定向printf函数），将输出的数据读取出来，发送到串口中进行实际输出。我们可以在主程序中编写一个简单的死循环，循环中调用putchar函数，将内存中的数据读取出来，发送到串口中实现实际输出。

综上所述，使用printf函数需要进行串口通信的参数配置、内存输出模式设置和实际输出函数编写。这些步骤都比较繁琐，但是通过HAL库的封装，大大简化了代码编写的复杂性，提高了开发效率。除了printf函数，HAL库还包含其他丰富的函数库，可以方便的进行GPIO控制、定时器设置、中断处理等功能，适用于各种STM32系列单片机应用程序开发。