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STM32的半主机与MicroLIB机制

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2022-05-30
一、半主机模式 半主机机制的作用 半主机是作用于ARM目标的一种机制,可以将来自STM32单片机应用程序的输入与输出请求传送至运行仿真器的PC主机上。使用此机制可以启用C库中的函数
一、半主机模式
  1. 半主机机制的作用
    半主机是作用于ARM目标的一种机制,可以将来自STM32单片机应用程序的输入与输出请求传送至运行仿真器的PC主机上。使用此机制可以启用C库中的函数,如printf()和scanf()等输入与输出函数,使得PC主机的屏幕和键盘。

    简单来说:MDK上开启半主机模式需要SWO线(也就是说需要使用JTAG仿真器),通过PC电脑与STM32进行输入与输出。当目标板脱离仿真器单独运行时,需要退出半主机模式,通过串口进行输入与输出,否则程序会出现卡死等现象。

  2. 关闭半主机模式
    在任何c文件中加入以下代码就可以退出半主机模式(STM32默认是开启半主机模式)。

    /* 告知连接器不从C库链接使用半主机的函数 */
    // 标准库需要的支持函数                 
    struct __FILE 
    { 
        int handle; 
    }; 
    
    // 定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
    void _sys_exit(int x) 
    { 
        x = x; 
    } 
    
    FILE __stdout;
    
  3. 非半主机模式中使用printf()函数
    退出半主机模式后使用printf()函数通过串口打印数据时,需要定义串口的引脚,并重定义fputc函数,代码如下所示

    //重定义fputc函数 
    int fputc(int ch, FILE *f)
    {  
        while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   
    USART1->DR = (u8) ch;     		
    return ch;
    }
    
    
二、MicroLIB(微库)
  1. 什么是MicroLIB
    来自ARM-MDK官方的解释:MicroLib 是一个高度优化的库,适用于用 C 编写的基于 ARM 的嵌入式应用程序。与 ARM 编译器工具链中包含的标准 C 库相比,MicroLib 提供了许多嵌入式系统所需的显着代码大小优势。

  2. MicroLib 和标准 C 库之间的主要区别是:

  • MicroLib 专为深度嵌入式应用而设计。
  • MicroLib 经过优化,可以使用比使用 ARM 标准库更少的代码和数据存储器。
  • MicroLib 设计为无需操作系统即可工作,但这并不妨碍它与任何操作系统或 RTOS(例如 Keil RTX)一起使用。
  • MicroLib 不包含文件 I/O 或宽字符支持。
  • 由于 MicroLib 已经过优化以最小化代码大小,因此某些函数的执行速度将比 ARM 编译工具中可用的标准 C 库例程更慢。
  • MicroLib 和 ARM 标准库都包含在 Keil MDK-ARM 中。
  1. 使用MicroLib的优缺点
  • 使用MicroLIB,简化嵌入式开发操作,例如你用printf()函数的时候,就会从串口1输出字符串,当然也可以重定义到其他串口;
  • 使用MicroLIB会优化代码空间,但会降低某些程序的执行效率(比如: memcpy()),效率换空间;
  • 由于MicroLIB不支持浮点运算,所以在有FPU单元的MCU上,使用MicroLIB并开启FPU会让程序死机或跑飞。
  • Microlib不支持C++,在使用C++开发MCU时,首要条件是不能使用Microlib;
  1. MDK中使用MicroLib模式
    在点开MDK软件的魔术棒,勾选Target选卡中的"Use MicroLIB"。这样就可以使用printf()函数通过USART输出数据到电脑串口助手。如下图所示:

  2. 同一个程序使用Microlib的文件大小
    不使用Microlib的文件大小

    使用Microlib的文件大小

    从上图中可以看出同一程序使用Microlib时,所需的空间更小。

  3. Microlib模式下使用printf()函数
    在Microlib模式下使用printf()函数,重定义fputc和GetKey函数的代码如下

    /*使用microLib的方法*/
    int fputc(int ch, FILE *f)
    {
    USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
    
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) {}	
    
        return ch;
    }
    int GetKey (void)  { 
    
        while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));
    
        return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));
    }
    
参考文献

STM32的半主机机制:http://www.360doc.com/content/12/0121/07/2690044_1006677990.shtml
STM32程序不运行与MicroLIB讲解https://blog.csdn.net/qq_36098477/article/details/117666808

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