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说明:记录日常使用 RT_Thread 开发时做的笔记。
持续更新中,欢迎收藏。
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2. rt thread 3.1.5 nano版本中添加 rt_kprintf() 函数功能
1.1 串口打印函数,可以直接打印字符串,或者变量值。(以下两种方式)
1.4 串口打印2,串口输出2,如通过串口打印输出一个字符数组。(非 rt_kprintf )
1.5 RT THREAD 串口发送数据(非 rt_kprintf 函数)
1.8 调试信息、编译信息打印,如:编译路径,时间,日期,文件名字等等
1.13 仿 rt_kprintf()函数,用在调试串口外的串口,更方便发送数据
1.14 仿 rt_kprintf()函数,方便打印调试信息的开关
1. rt thread 3.1.5 nano版本中添加 MSH 控制台功能
.2 在 finsh_port.c 中看提示开启宏和串口接收函数。
.3 方式1:在 rt_hw_console_getchar()中添加串口接收函数
.4 方式2:定义一个接收函数,放到 rt_hw_console_getchar 中调用
.5 修改后的 rt_hw_console_getchar()参考
#define PRINT_TRACE() printf("-------%s:%s:%d------\r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
- __FILE__:正在编译文件的路径及文件名
- __LINE__:正在编译文件的行号
- __DATE__:编译时刻的日期字符串 如“July 19 2019”
- __TIME__:编译时刻的时间字符串 如”22:00:00“
- __FUNCTION__:函数名,类型为:字符常量指针
- __VER__:IDE版本信息,类型为:整型
.1 rtconfig.h头文件中开启控制台相关宏 #define RT_USING_CONSOLE
.2 在 board.c 中 添加串口初始化函数 和 rt_kprintf() 串口输出调用的函数 rt_hw_console_output()
- #ifdef RT_USING_CONSOLE
-
- static int uart_init(void)
- {
- //#error "TODO 2: Enable the hardware uart and config baudrate."
- USART1_Init();
- return 0;
- }
- INIT_BOARD_EXPORT(uart_init);
-
- void rt_hw_console_output(const char *str)
- {
- //#error "TODO 3: Output the string 'str' through the uart."
- /* empty console output */
- rt_enter_critical();
- while (*str != '\0')
- {
- HAL_UART_Transmit(&Uart1Handle, (uint8_t *) (str++), 1, 1000);
- }
- rt_exit_critical();
- }
-
- #endif
可通过搜索功能查找到函数 fputc(),修改函数体中的串口数据发送函数。
- /* printf 重定向 */
- int fputc(int ch, FILE *f)
- {
- #if PRINTF_PORT_JLINK
- SEGGER_RTT_PutChar(0, ch);
- #else
- HAL_UART_Transmit(&Uart1Handle, (uint8_t *)&ch, 1, 1000);
- #endif
- return (ch);
- }
-
- int fgetc(FILE *f)
- {
-
- int ch;
- HAL_UART_Receive(&Uart1Handle, (uint8_t *)&ch, 1, 1000);
- return (ch);
- }
https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/libc/compiler
在 Keil 和 IAR 编译平台下,用户可以直接使用 printf 函数;在 GCC 下,需要额外使能 RT_USING_POSIX_FS 和 RT_USING_POSIX_STDIO 宏才能使用 printf 函数。
rt_kprintf 函数 与 printf 函数的使用选择
如果不是特殊需求,建议使用 rt_kprintf 函数,因为 printf 是由编译平台内部提供的,其空间占用、以及内存使用情况我们无从得知,printf 函数要比 rt_kprintf 函数的 ROM 占用大很多。
无论是 rt_kprintf 函数以及 printf 函数都是非线程函数,在多线程同时使用的情况下,会出现交叉打印的现象,该问题是正常现象,因为根据 C 标准的要求,printf 函数就是非线程安全的。
原生 rt_kprintf 函数是经过优化的,占用空间要比 printf 函数小很多。但是 rt_kprintf 函数并不支持浮点类型的输出。因此:
其他字符串格式化输出函数(例如 snprintf 等)都是可以直接使用的。
强烈建议用户使用 rt_snprintf 等 RT-Thread 这侧的函数来代替 snprintf 等函数以降低资源消耗。尤其是在 GCC 编译链下,Newlib(GCC 工具链内部默认的 C 库)内置提供的 snprintf 函数是非线程安全的,在多线程无保护输出浮点数的情况下可能会引发死机(snprintf 函数非线程安全是不正常的)。
同理,原生 rt_snprintf 等函数不支持浮点输出,用户可以通过安装 rt_vsnprintf_full 软件包 来支持浮点数输出。
rt_kprintf("led_test");
打印某个变量的数据,如打印 count 变量值
- while (1)
- {
- rt_kprintf("thread1 count: %d\n", count ++);
- rt_thread_mdelay(500);
- }
描述:
C 库函数 int printf(const char *format, ...) 发送格式化输出到标准输出 stdout。
printf()函数的调用格式为:
printf("<格式化字符串>", <参量表>);
声明:下面是 printf() 函数的声明。
printf("<格式化字符串>", <参量表>);
参数:
format -- 这是字符串,包含了要被写入到标准输出 stdout 的文本。它可以包含嵌入的 format 标签,format 标签可被随后的附加参数中指定的值替换,并按需求进行格式化。format 标签属性是 %[flags][width][.precision][length]specifier,具体讲解如下:
格式字符 | 意义 |
d | 以十进制形式输出带符号整数(正数不输出符号) |
o | 以八进制形式输出无符号整数(不输出前缀0) |
x,X | 以十六进制形式输出无符号整数(不输出前缀Ox) |
u | 以十进制形式输出无符号整数 |
f | 以小数形式输出单、双精度实数 |
e,E | 以指数形式输出单、双精度实数 |
g,G | 以%f或%e中较短的输出宽度输出单、双精度实数 |
c | 输出单个字符 |
s | 输出字符串 |
p | 输出指针地址 |
lu | 32位无符号整数 |
llu | 64位无符号整数 |
按固位数输出,比如4位 xxxx,6位 xxxxxx ,以下用 %x举例,其他格式也是相同用法。
应用说明,如果16进制(%x)输出 0x061E, 实际打印出的结果是 61E ,开始的0被省略掉。
如果需要按固定4位打印,则需要把 %x 改为 %04x,这样就能输出061E。
rt_kprintf("CpuID[0] = %08x ,CpuID[1] = %08x , CpuID[2] = %08x \r\n",CpuID[0],CpuID[1],CpuID[2]);
- static rt_device_t serial; /* 串口设备句柄 */
- static char str[] = "中国加油,武汉加油,全世界加油!\r\n"; /* 需要发送的数据 */
- //中间省略了串口配置的部分
- rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str)-1));
- //打印输出,str是数组名可直接作为数组首地址的地址指针,sizeof(srt)计算数组的大小,这个语句可以自动全部打印输出str数组
向串口中写入数据,可以通过如下函数完成:
rt_size_t rt_device_write(rt_device_t dev, rt_off_t pos, const void* buffer, rt_size_t size);
参数 | 描述 |
dev | 设备句柄 |
pos | 写入数据偏移量,此参数串口设备未使用 |
buffer | 内存缓冲区指针,放置要写入的数据 |
size | 写入数据的大小 |
返回 | —— |
写入数据的实际大小 | 如果是字符设备,返回大小以字节为单位; |
0 | 需要读取当前线程的 errno 来判断错误状态 |
调用这个函数,会把缓冲区 buffer 中的数据写入到设备 dev 中,写入数据的大小是 size。
向串口写入数据示例程序如下所示:
- #define SAMPLE_UART_NAME "uart2" /* 串口设备名称 */
- static rt_device_t serial; /* 串口设备句柄 */
- char str[] = "hello RT-Thread!\r\n";
- struct serial_configure config = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT; /* 配置参数 */
- /* 查找串口设备 */
- serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);
-
- /* 以中断接收及轮询发送模式打开串口设备 */
- rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);
- /* 发送字符串 */
- rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));
比如输出数据1和11对齐,即输出01,11,这样有助于通过串口输出的数据整齐,方便后期数据处理;如下图,时分秒按2位显示对齐,只有各位数的,在十位补空格。这样让整个数据格式整齐。
具体输出函数如下,在需要显示指定位数的地方 %2d ,表示按2位数据格式输出10进制数据。
经过测试发现,如果限制数据为 %2d 但是实际数据是3位,则输出任然按3位输出。
- rt_kprintf("%d.%d.%d/%2d:%2d:%2d:AHT10 温度:%d;SHT30 湿度:%d;SHT30 温度:%d;SHT30 湿度:%d;\n",\
- rtc_data_hex[6],rtc_data_hex[5],rtc_data_hex[4],rtc_data_hex[2],rtc_data_hex[1],rtc_data_hex[0],\
- AHT10_temperature,AHT10_humidity,SHT30_temperature,SHT30_humidity);
使用 rt_kprintf 函数打印小数、浮点数,
rt_kprintf("表头 PA7 电压 = %d.%03d , 传感器 PB0 电压 = %d.%03d\n", vol_bt / 1000, vol_bt % 1000, vol_sig / 1000, vol_sig % 1000);
- __FILE__:正在编译文件的路径及文件名
- __LINE__:正在编译文件的行号
- __DATE__:编译时刻的日期字符串 如“July 19 2019”
- __TIME__:编译时刻的时间字符串 如”22:00:00“
- __FUNCTION__:函数名,类型为:字符常量指针
- __VER__:IDE版本信息,类型为:整型
-
-
- char BuildFile[] = __FILE__;
- int BuildLine = __LINE__;
- char BuildDate[] = __DATE__;
- char BuildTime[] = __TIME__;
- /* 为打印调试提供文件,行数,函数名等附加信息:*/
- rt_kprintf("编译文件路径:%s\n", BuildFile);
- rt_kprintf("编译代码所在行:%d\n", TestLine);
- rt_kprintf("编译日期:%s\n", BuildDate);
- rt_kprintf("编译时间:%s\n", BuildTime);
打印效果
- for( i = 0 ; i < Send_Count; i++) //循环发送,直到发送完毕
- {
- while((USART1->SR&0X40)==0);//判断串口数据是否发送完
- USART1->DR = DataScope_OutPut_Buffer[i]; //从串口丢一个字节数据出去
- }
- /*定义一个字符串数组*/
- u_char Adc_Channel_Name[CH_NUM][12] = \
- {
- {"ch1_vh2_r "},\
- {"ch1_vh1_ra"},\
- {"ch1_vh1_la"},\
- {"ch1_vh2_l "},\
- {"ch1_vh1_rb"},\
- {"ch1_vh1_lb"},\
- {"ch2_vh2_r "},\
- {"ch2_vh1_ra"},\
- {"ch2_vh1_la"},\
- {"ch2_vh2_l "},\
- {"ch2_vh1_rb"},\
- {"ch2_vh1_lb"},\
- {"ch1_th1 "},\
- {"ch2_th1 "},\
- {"24v_th1 "},\
- {"3v3_th1 "},\
-
- };/*通道名称*/
- ---------------------
- /*打印输出*/
- if (argc != 3 )
- {
- rt_kprintf("校准命令:请输入校准命令 和 校准目标值,单位mV,输入如: vcf ch1_vh2_r 14000 \n");
- rt_kprintf("当前采样电压 \n");
- for (uint8_t var = 0; var < CH_NUM; ++var)
- {
- rt_kprintf("%s = %d \n",&Adc_Channel_Name[var][0],Adc_Channel_InVol[var]);
- }
-
- return;
- }
输出效果
小数点.后“*”表示输出位数,具体的数据来自参数表 printf 格式字符串中,与宽度控制和精度控制有关的常量都可以换成变量,方法就是使用一个“*”代替那个常量,然后在后面提供变量给“*”。同样,小数点.前也可以添加*,也要用户输入一个位宽值来代替,表示输出的字符所占位宽。也就是说,前面定义输出总宽度,后面定义输出字符个数。
举例:
- #include <cstdio>
- #include <iostream>
-
- int main()
- {
- char *s = "this is test example";
- int a,b;
- printf("%.*s\n", 10, s);//这里的常量10就是给*号的,你也可以用一个变量来控制宽度
- printf("%*.*s\n", 20, 10, s);//常量20控制输出所占位宽,也可以用一个变量控制
- std::cin>>a>>b; //输入15 10
- printf("%*.*s\n", a, b, s);//输出为:-----this is te 前面定义输出总宽度,后面定义输出字符个数
- std::cin.get();
- std::cin.ignore();//暂停程序执行
- }
- 输出结果为:
-
- this is te
-
- ----------this is te//-代表空格
-
- 15 10 //输入
-
- -----this is te
-
- 转载于:https://www.cnblogs.com/ph829/p/5576832.html
- #define def_buffer_swver_data "SW-MCU-V1.3-20210720" /* 软件版本号 */
-
- /* 软件版本号打印 */
- rt_kprintf("软件版本号: ");
- rt_kprintf("%s",def_buffer_swver_data);
- rt_kprintf("\r\n");
修改代码中 rt_device_write() 串口句柄参数,就可以像 rt_kprintf()一样使用自定义的串口了。
- /**
- * This function will print a formatted string on system console
- * 本函数基于 系统的 rt_kprintf 改动而来,主要改动了 指向串口硬件的变量 yl_uart_device
- * @param fmt the format
- */
- void yl_kprintf(const char *fmt, ...)
- {
- rt_device_t yl_uart_device = serial_uart3; /* 定义一个本函数用的串口硬件句柄 */
-
- va_list args;
- rt_size_t length;
- static char rt_log_buf[RT_CONSOLEBUF_SIZE];
-
- va_start(args, fmt);
- /* the return value of vsnprintf is the number of bytes that would be
- * written to buffer had if the size of the buffer been sufficiently
- * large excluding the terminating null byte. If the output string
- * would be larger than the rt_log_buf, we have to adjust the output
- * length. */
- length = rt_vsnprintf(rt_log_buf, sizeof(rt_log_buf) - 1, fmt, args);
- if (length > RT_CONSOLEBUF_SIZE - 1)
- length = RT_CONSOLEBUF_SIZE - 1;
-
- if (yl_uart_device == RT_NULL)
- {
- rt_hw_console_output(rt_log_buf);
- }
- else
- {
- rt_uint16_t old_flag = yl_uart_device->open_flag;
-
- yl_uart_device->open_flag |= RT_DEVICE_FLAG_STREAM;
-
- //rt_device_write(serial_uart3, 0, rt_log_buf, length); /* 串口对应 RS232 */
- yl_rt_device_write(serial_uart3, 0, rt_log_buf, length);/* 串口对应硬件是RS485接口 */
-
- yl_uart_device->open_flag = old_flag;
- }
-
- va_end(args);
- }
- RTM_EXPORT(yl_kprintf);
通过宏定义来统一管理调试信息输出的开关
- 以下代码通过仿 LOG_D("Hello RT-Thread!"); 改变而得。
-
- /**************************以下内容放到 .h 文件中**************************************/
- #define DEBUG_PRINTF_ONOFF 0 /* 调试信息打印开关 */
- /* 调试信息打印函数 */
- #define debug_printf(fmt, ...) \
- do \
- { \
- if(DEBUG_PRINTF_ONOFF)rt_kprintf(fmt, ##__VA_ARGS__); \
- } \
- while (0)
-
- /************************** .c 文件中的调用 **************************************/
- for (uint8_t var = 0; var < max; ++var)
- {
- debug_printf("函数回调功能触发 = %d \r\n",var);
- rt_thread_mdelay(100);
- }
添加 shell 功能后编译 在 finsh_port.c 文件中会有2个错误的提示。
- /* 在 rtconfig.h 中开启 #include "finsh_config.h 宏 */
- #ifndef RT_USING_FINSH
- #error Please uncomment the line <#include "finsh_config.h"> in the rtconfig.h
- #endif
-
- #ifdef RT_USING_FINSH
-
- /* 定义串口接收功能 */
- RT_WEAK char rt_hw_console_getchar(void)
- {
- /* Note: the initial value of ch must < 0 */
- int ch = -1;
-
- //#error "TODO 4: Read a char from the uart and assign it to 'ch'."
-
- return ch;
- }
-
- #endif /* RT_USING_FINSH */
注意:在串口调试软件中需要输入回车,系统才会正确接收控制台命令。
HAL_UART_Receive(&Printf_UartHandle, (uint8_t *)&ch, 1, 1000);
前提:串口已经实现了对串口数据的接收,接收的数据存储在了接收缓存中,缓存的前2个字节用于存储 shell 取了第几个字节数据,第3个字节开始存储串口收到的数据。
- void read_uart1_ch(int *ch)
- {
- uint16_t *count = NULL;
- count = (uint16_t *)usart1_rx_buf;
-
- *ch = usart1_rx_buf[*count];
-
- if (*ch == 0)
- {
- *ch = -1;
- }
- else
- {
- *count = *count +1;
- }
- }
- //添加RTOS控制台的接收代码
- char rt_hw_console_getchar(void)
- {
- /* Note: the initial value of ch must < 0 */
- int ch = -1;
- #if PRINTF_PORT_JLINK /* j-link rtt 模式*/
- ch = SEGGER_RTT_GetKey();
- #else /* 串口 模式*/
- HAL_UART_Receive(&Printf_UartHandle, (uint8_t *)&ch, 1, 1000); //方式1
- ch = read_uart1_ch();//方式2
- #endif
-
- return ch;
- }
问题描述:
1.在线程中调用了一个函数A,该函数会申请内存函数结束前会再释放。测试中发现这个函数在线程中调用几次后就提示异常,申请不到内存。
2:请教:内存的释放 是否是在 rt_free 后就完成?
3:大概逻辑
- 线程()
- {
- while(n)
- {
- 调用函数:A(申请内存,执行相关工作,释放内存);
- 延时;
- 调用函数:A(申请内存,执行相关工作,释放内存);
- 延时;
- }
- }
问题已解决自己回答:
1:调试发现内存堆分配了15K,关掉发现问题的线程后,发现系统跑起来其他线程都运行后,内存最大已经使用了13K多,这就反应了为什么前几次能申请到内存后面就申请不到了,因为这个线程运行的比较早开始时内存充足可以申请到,后面问题线程延时时系统调度启动了别的线程,导致内存堆空间减少,延时结束继续申请内存时就出现了内存不足。
2:增大内存堆后问题解决。
在 board.c 文件中修改 #define RT_HEAP_SIZE (30*1024)
- #if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
- /*
- * Please modify RT_HEAP_SIZE if you enable RT_USING_HEAP
- * the RT_HEAP_SIZE max value = (sram size - ZI size), 1024 means 1024 bytes
- */
- #define RT_HEAP_SIZE (30*1024)
- static rt_uint8_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE];
链接:https://www.cnblogs.com/jzcn/p/16427067.html
介绍了 RT-THREAD 内存堆的设置,STM32内存分布情况。
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