【经验分享】C51单片机中如何实现printf输出log？

你在真实的项目工程开发中，有考虑过在类似C51单片机中实现printf输出log吗？本文给出一种参考实现。

1 需求说明2 源码实现2.1 函数申明2.2 功能实现3 源码测试4 小小总结5 更多分享

1 需求说明

这个需求比较简单，就是要在C51单片机中实现printf函数，并使用它来打印输出常用的几种类型的数据，比如整型数据，字符串数据等等。

2 源码实现

2.1 函数申明

通过查看man帮助，我们可以知道printf函数的功能及其简要申明。

​

2.2 功能实现

以下是我的一个简单实现源码，仅供参考：

​
 #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); //小写
                  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); //大写
                  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 源码测试

简单的测试代码如下：

#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;
 }

感兴趣的朋友可以把这段测试代码，在C51平台上编译运行下，相信它会给你惊喜的！

4 小小总结

printf函数看似很常用，但是真正到了要自己去实现它的时候，你又会发现其实还是蛮多东西需要考虑的。

同时，即便是本文中的实现，还是有些类型的数据是不支持输出的，比如 long int 类型这种，就比较难输出；还有 float类型这种数据，也是没法输出的。

看到这里，你是否还有更好的实现方案呢？

5 更多分享

[架构师李肯]

架构师李肯 （ 全网同名 ），一个专注于嵌入式IoT领域的架构师。有着近10年的嵌入式一线开发经验，深耕IoT领域多年，熟知IoT领域的业务发展，深度掌握IoT领域的相关技术栈，包括但不限于主流RTOS内核的实现及其移植、硬件驱动移植开发、网络通讯协议开发、编译构建原理及其实现、底层汇编及编译原理、编译优化及代码重构、主流IoT云平台的对接、嵌入式IoT系统的架构设计等等。拥有多项IoT领域的发明专利，热衷于技术分享，有多年撰写技术博客的经验积累，连续多月获得RT-Thread官方技术社区原创技术博文优秀奖，荣获[CSDN博客专家]、[CSDN物联网领域优质创作者]、[2021年度CSDN&RT-Thread技术社区之星]、[2022年RT-Thread全球技术大会讲师]、[RT-Thread官方嵌入式开源社区认证专家]、[RT-Thread 2021年度论坛之星TOP4]、[华为云云享专家（嵌入式物联网架构设计师）]等荣誉。坚信【知识改变命运，技术改变世界】！

审核编辑：汤梓红