LAUNCHXL-F28379D自定义数据格式打印

前言

调试设备时往往需要有一个高效简单的printf函数帮助追踪错误日志、运行状态，DSP开发也不例外

介绍

自带printf如果是按照stm32的方式通过自定义fputc来实现的话，它是可以打印字符串的，但是一旦自定义数值格式输出就报错（Interrupt_illegalOperationHandler）

#include <stdio.h>
#include "driverlib/sci.h"

int fputc(int c, register FILE *stream)
{
    SCI_writeCharBlockingNonFIFO(SCIA_BASE, (uint16_t)c);
    while(SCI_getTxFIFOStatus(SCIA_BASE) != SCI_FIFO_TX0);
    return c;
}

配置SCI

使用sysconfig配置SCIA串口引脚、参数，SCIA对应的是板子分配的默认串口：RXD和TXD分别对应GPIO43、GPIO42

自定义printf

自定义打印函数实现，分别实现dsp_putchar、dsp_puts、print_int、print_float、dsp_printf几个函数

dsp_putchar

通过SCI发送单个字符，和标准库putchar对应

void dsp_putchar(char c) {
    SCI_writeCharBlockingNonFIFO(SCIA_BASE, (uint16_t)c);
    while(SCI_getTxFIFOStatus(SCIA_BASE) != SCI_FIFO_TX0);
}

dsp_puts

通过SCI发送字符串，和标准库puts对应

void dsp_puts(const char *str) {
    while(*str) {
        dsp_putchar(*str++);
    }
}

print_int

将整数转换为字符并输出

void print_int(int32_t num) {
    char buffer[12];  // 足够保存32位整数
    int i = 0;
    int is_negative = 0;
    
    // 特殊处理0
    if(num == 0) {
        dsp_putchar('0');
        return;
    }
    
    // 处理负数
    if(num < 0) {
        is_negative = 1;
        num = -num;
    }
    
    // 转换整数到字符
    while(num > 0) {
        buffer[i++] = '0' + (num % 10);
        num /= 10;
    }
    
    // 如果是负数，添加负号
    if(is_negative) {
        dsp_putchar('-');
    }
    
    // 反向输出字符
    while(i > 0) {
        dsp_putchar(buffer[--i]);
    }
}

print_float

将浮点数转换为字符并输出（带2位小数）

void print_float(float num, int decimal_places) {
    // 处理负数
    if(num < 0) {
        dsp_putchar('-');
        num = -num;
    }
    
    // 提取整数部分
    int32_t integer_part = (int32_t)num;
    print_int(integer_part);
    
    // 小数点
    dsp_putchar('.');
    
    // 处理小数部分
    float fractional_part = num - integer_part;
    int i;
    for(i = 0; i < decimal_places; i++) {
        fractional_part *= 10;
        int digit = (int)fractional_part;
        dsp_putchar('0' + digit);
        fractional_part -= digit;
    }
}

dsp_printf

简单的格式化打印函数 - 支持 %d, %f, %s, %c

void dsp_printf(const char *format, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, format);
    
    while(*format) {
        // 处理格式化标记
        if(*format == '%') {
            format++;
            
            // 根据格式化类型处理参数
            switch(*format) {
                case 'd': case 'i':  // 整数
                    print_int(va_arg(args, int));
                    break;
                
                case 'f':  // 浮点数
                    print_float(va_arg(args, double), 2);  // 默认2位小数
                    break;
                
                case 's':  // 字符串
                    dsp_puts(va_arg(args, char*));
                    break;
                
                case 'c':  // 字符
                    dsp_putchar(va_arg(args, int));  // 注意：char参数被提升为int
                    break;
                
                case '%':  // 百分号
                    dsp_putchar('%');
                    break;
                
                default:  // 未知格式
                    dsp_putchar('%');
                    dsp_putchar(*format);
            }
        } else {
            // 普通字符直接输出
            dsp_putchar(*format);
        }
        
        format++;
    }
    
    va_end(args);
}

格式化数据

测试用例：用dsp_printf生成sin(x), cos(x), sin(x)*cos(x), cos(x)*cos(x)波形，%f表示浮点数、%d表示整形数据，%s表示字符串

// 打印表头
dsp_printf("Angle,Sin(x),Cos(x),Sin(x)*Cos(x),Cos(x)*Cos(x)\r\n");

// 生成三角函数数据
float angle = 0.0f;            // 角度(度)
float angleRad;                // 角度(弧度)
float sinVal, cosVal;          // sin(x)和cos(x)值
float sinCosVal, cosSquareVal; // sin(x)*cos(x)和cos(x)*cos(x)值

for(;;) {
    // 每15度输出一次数据
    while(angle <= 360.0f)
    {
        // 转换为弧度
        angleRad = angle * 0.01745329f;  // 0.01745329 = π/180

        // 计算三角函数值
        sinVal = sin(angleRad);
        cosVal = cos(angleRad);
        sinCosVal = sinVal * cosVal;
        cosSquareVal = cosVal * cosVal;

        // 使用指定格式输出数据："%f,%f,%f,%f\n"
        dsp_printf("%f,%f,%f,%f\r\n", sinVal, cosVal, sinCosVal, cosSquareVal);

        // 角度增加15度
        angle += 15.0f;

        // 延时，避免输出太快
        DEVICE_DELAY_US(10000);  // 延时100ms
    }
    angle = 0;
}

数据可视化

使用vofa+工具显示FireWater的自定义格式的串口数据流

总结

自定义dsp_printf更加高效，更加自由，依赖体积更小，无需关心stack大小限制

本文采用署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议，转载请注明出处。