【經驗分享】C51單片機中如何實現printf輸出log？

你在真實的項目工程開發中，有考慮過在類似C51單片機中實現printf輸出log嗎？本文給出一種參考實現。

1 需求說明2 源碼實現2.1 函數申明2.2 功能實現3 源碼測試4 小小總結5 更多分享

1 需求說明

這個需求比較簡單，就是要在C51單片機中實現printf函數，并使用它來打印輸出常用的幾種類型的數據，比如整型數據，字符串數據等等。

2 源碼實現

2.1 函數申明

通過查看man幫助，我們可以知道printf函數的功能及其簡要申明。

复制?

2.2 功能實現

以下是我的一個簡單實現源碼，僅供參考：

复制?
 #include 
 #include "log.h"
 #include "stdarg.h"
 #include "types.h"
 ?
 static  xdata char  Simple_Prn_Buf[6]; 
 uchar Align_Bit = 0;
 ?
 void Dark_Fill_String(void)
 {
     unsigned char i, j;
 ?
     j = 4;
     for(i=0;i<5;i++)
     {
         if (Simple_Prn_Buf[i] != '0')
         {
             j = i;
             break;
         }
     }
 ?
     if (j != 0)
     {
         for (i=j;i<6;i++)
             Simple_Prn_Buf[i-j] = Simple_Prn_Buf[i];
     }
     
     j = strlen(Simple_Prn_Buf);
 ?
     if (Align_Bit>j)
     {
         for (i=0;i1;i++)
             Simple_Prn_Buf[Align_Bit-i] = Simple_Prn_Buf[j-i];
 ?
         for (i=0;i'0';
     }
 }
 ?
 void IntToStr(int Int_Data)
 {
     unsigned char i;
     int Shang, Div_Data;
 ?
     Shang = Int_Data;
     Div_Data = 10000;
 ?
     for(i=0;i<5;i++)
     {
         Simple_Prn_Buf[i] = Shang / Div_Data + '0';
         Shang = Shang % Div_Data;
         Div_Data /= 10;
     }
     Simple_Prn_Buf[5] = '';
     Dark_Fill_String();
 }
 ?
 void HexToStr(int Int_Data, unsigned char x)
 {
     unsigned char i;
 ?
     if (Int_Data == 0) {
         if (Align_Bit == 0) {
             Align_Bit = 1;
         } 
         memset(Simple_Prn_Buf, '0', Align_Bit);
         Simple_Prn_Buf[Align_Bit] = '';
         return;
     }
 ?
     x = (x) ? 'A' : 'a';
 ?
     for (i=0;i<4;i++)
     {
         Simple_Prn_Buf[i] = ((Int_Data >> (3-i)*4)) & 0x000F;
 ?
         if (Simple_Prn_Buf[i] > 9)
             Simple_Prn_Buf[i] += (x - 10);
         else
             Simple_Prn_Buf[i] += '0';
     }
 ?
     Simple_Prn_Buf[4] = '';
     Dark_Fill_String(); 
 }
 ?
 int xprintf(char *fmt, ...)
 {
     char *Str;
     int  Int_Data;
     uchar Fill_Flag = 0;
 ?
     va_list ap;
     va_start(ap, fmt);
 ?
     while(*fmt)
     {
         if ((*fmt != '%') && (Fill_Flag == 0))
         {
             Push_To_TX_Buffer(*fmt++);
             continue;
         }
 ?
         if (*fmt == '%')
         {
             fmt++;
             Align_Bit = 0;
             Fill_Flag = 1;
         }
         
         switch(*fmt)
         {
             case 's':
                  Str = va_arg(ap, char *);
                  for (; *Str; Str++)
                     Push_To_TX_Buffer(*Str);
                  Fill_Flag = 0;
                  Align_Bit = 0;
                  break;
 ?
             case 'd':
                  Int_Data = va_arg(ap, int);
                  IntToStr(Int_Data);
                  for (Str=Simple_Prn_Buf; *Str; Str++) {
                     Push_To_TX_Buffer(*Str);
                  }
                  Fill_Flag = 0;
                  Align_Bit = 0;
                  break;
 ?
             case 'x':
                  Int_Data = va_arg(ap, int);
                  HexToStr(Int_Data, 0); //小寫
                  for (Str=Simple_Prn_Buf; *Str; Str++) {
                     Push_To_TX_Buffer(*Str);
                  }
                  Fill_Flag = 0;
                  Align_Bit = 0;
                  break;
 ?
             case 'X':
                  Int_Data = va_arg(ap, int);
                  HexToStr(Int_Data, 1); //大寫
                  for (Str=Simple_Prn_Buf; *Str; Str++) {
                     Push_To_TX_Buffer(*Str);
                  }
                  Fill_Flag = 0;
                  Align_Bit = 0;
                  break;
 ?
             default:
                  //Push_To_TX_Buffer(*fmt);
                  Align_Bit = *fmt - '0';
                  if (Align_Bit > 9)
                     Align_Bit = 9;
                  break;
         }
         fmt++;
     }
     va_end(ap);
 ?
     return 0;
 }
 ?

3 源碼測試

簡單的測試代碼如下：

复制#include 
 #include 
 #include 
 ?
 extern int xprintf(const char* format, ...);
 ?
 #define LOG(fmt, arg...)xprintf(fmt, ##arg)
 ?
 int main(int argc, const char *argv[])
 {
 //uart_init();
     
 #if 1
 puts("Hello World

");/*
 unsigned int size1 = sizeof(char *);
 unsigned int size2 = sizeof(int *);
 unsigned int size3 = sizeof(int);
 unsigned int size4 = sizeof(short int);
 size = sizeof(int);
 printf("sizeof int = %d
", size);
 size = sizeof(short int);
 printf("sizeof short int = %d
", size);*/
 uart2_send_string("Hello World

");
 uart1_send_string("



");
 uart1_send_string("



");
 LOG("1Test log

");
 LOG("2Test log %c

", '=');
 LOG("3Test log %s %s

", "123", "098");
 LOG("4--Test log %d

", -456);
 LOG("4Test log %d

", 456);
 LOG("5Test log %u

", 789);
 LOG("6Test log %x

", 0x12);
 LOG("6Test log %x

", 0x1A);
 LOG("6Test log %x

", 0x1A);
 LOG("6Test log %x

", 0x1B);
 LOG("6Test log %x

", 0xab);
 LOG("6Test log %x

", 0xAB);
 LOG("6Test log %x

", 0x01);
 LOG("6Test log %2x

", 0x01);
 LOG("6Test log %x

", 0x00);
 LOG("6Test log %2x

", 0x00);
 #endif
 ?
 return 0;
 }

感興趣的朋友可以把這段測試代碼，在C51平臺上編譯運行下，相信它會給你驚喜的！

4 小小總結

printf函數看似很常用，但是真正到了要自己去實現它的時候，你又會發現其實還是蠻多東西需要考慮的。

同時，即便是本文中的實現，還是有些類型的數據是不支持輸出的，比如 long int 類型這種，就比較難輸出；還有 float類型這種數據，也是沒法輸出的。

看到這里，你是否還有更好的實現方案呢？

5 更多分享

[架構師李肯]

架構師李肯 （ 全網同名 ），一個專注于嵌入式IoT領域的架構師。有著近10年的嵌入式一線開發經驗，深耕IoT領域多年，熟知IoT領域的業務發展，深度掌握IoT領域的相關技術棧，包括但不限于主流RTOS內核的實現及其移植、硬件驅動移植開發、網絡通訊協議開發、編譯構建原理及其實現、底層匯編及編譯原理、編譯優化及代碼重構、主流IoT云平臺的對接、嵌入式IoT系統的架構設計等等。擁有多項IoT領域的發明專利，熱衷于技術分享，有多年撰寫技術博客的經驗積累，連續多月獲得RT-Thread官方技術社區原創技術博文優秀獎，榮獲[CSDN博客專家]、[CSDN物聯網領域優質創作者]、[2021年度CSDN&RT-Thread技術社區之星]、[2022年RT-Thread全球技術大會講師]、[RT-Thread官方嵌入式開源社區認證專家]、[RT-Thread 2021年度論壇之星TOP4]、[華為云云享專家（嵌入式物聯網架構設計師）]等榮譽。堅信【知識改變命運，技術改變世界】！

審核編輯：湯梓紅