printfしてみる回

printfしてみる回

作成日時
Feb 12, 2022 05:05 PM
タグ
Published
February 8, 2022

2022.2.8

printfします。今回はどんな感じに抽象化されているのか楽しみですね。
がれすたさんのDIY日記を見ていきます。RCJ時代もたまにお世話になっていました。

がれすたさんのDIY日記で扱っているUARTにまつわる記事

  1. STM32でUARTをやってみる1
  1. STM32でUARTをやってみる2
  1. STM32でUARTをやってみる3
  1. STM32でUARTをやってみる4(Chanさんのxprintf)
  1. STM32でUARTをやってみる5(MicroShell
  1. STM32でUARTをやってみる6(float型printfをUART経由で出力)
めっちゃある。すごい。ありがとうございます。

UARTやってみる1

ピンの設定

前やっていたLEDのプロジェクトに上乗せで行きます。303k8ピンの設定
左上の虫眼鏡からUARTっていれたら1のところがでてきて、USART2の設定をしました。USART2のPA2,PA3はSTLINKを介してUSBに接続されています(シリアル変換してくれる)
今回はBaudRate1000000bpsですることにしました。
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クロックの設定

前回と同じく、HCLKは脳死で72MHz入れたら無理っていわれて64MHzで勝手に設定してくれた。とりあえずこれでいいらしい。

Generate Codeする

/* USER CODE BEGIN 3 */の後ろからコード書き始めないと前書いたコードが消されてしまうっぽい。悲しいのでこれからはそうすることにします。
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//これがどうやらUART2の設定関数らしい //勝手にコード生成いsてくれた static void MX_USART2_UART_Init(void) { /* USER CODE BEGIN USART2_Init 0 */ /* USER CODE END USART2_Init 0 */ /* USER CODE BEGIN USART2_Init 1 */ /* USER CODE END USART2_Init 1 */ huart2.Instance = USART2; huart2.Init.BaudRate = 1000000; huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; huart2.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE; huart2.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT; if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN USART2_Init 2 */ /* USER CODE END USART2_Init 2 */ }

コードを書く

/* USER CODE BEGIN Header */ /** ****************************************************************************** * @file : main.c * @brief : Main program body ****************************************************************************** * @attention * * Copyright (c) 2022 STMicroelectronics. * All rights reserved. * * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file * in the root directory of this software component. * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS. * ****************************************************************************** */ /* USER CODE END Header */ /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" /* Private includes ----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN Includes */ /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PTD */ /* USER CODE END PTD */ /* Private define ------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PD */ /* USER CODE END PD */ /* Private macro -------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PM */ /* USER CODE END PM */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ UART_HandleTypeDef huart2; /* USER CODE BEGIN PV */ /* USER CODE END PV */ /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); static void MX_USART2_UART_Init(void); /* USER CODE BEGIN PFP */ /* USER CODE END PFP */ /* Private user code ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN 0 */ /* USER CODE END 0 */ /** * @brief The application entry point. * @retval int */ int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_USART2_UART_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ char buf[] = "Hello World!!\r\n";//書いた /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ // かいた HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)buf,sizeof(buf),0xFFFF);//送信 HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(1000); HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(1000); } /* USER CODE END 3 */ } /** * @brief System Clock Configuration * @retval None */ void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */ RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI; RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL16; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } /** * @brief USART2 Initialization Function * @param None * @retval None */ static void MX_USART2_UART_Init(void) { /* USER CODE BEGIN USART2_Init 0 */ /* USER CODE END USART2_Init 0 */ /* USER CODE BEGIN USART2_Init 1 */ /* USER CODE END USART2_Init 1 */ huart2.Instance = USART2; huart2.Init.BaudRate = 1000000; huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; huart2.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE; huart2.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT; if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN USART2_Init 2 */ /* USER CODE END USART2_Init 2 */ } /** * @brief GPIO Initialization Function * @param None * @retval None */ static void MX_GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; /* GPIO Ports Clock Enable */ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /*Configure GPIO pin Output Level */ HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); /*Configure GPIO pin : LED_Pin */ GPIO_InitStruct.Pin = LED_Pin; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(LED_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct); } /* USER CODE BEGIN 4 */ /* USER CODE END 4 */ /** * @brief This function is executed in case of error occurrence. * @retval None */ void Error_Handler(void) { /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ __disable_irq(); while (1) { } /* USER CODE END Error_Handler_Debug */ } #ifdef USE_FULL_ASSERT /** * @brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * @param file: pointer to the source file name * @param line: assert_param error line source number * @retval None */ void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { /* USER CODE BEGIN 6 */ /* User can add his own implementation to report the file name and line number, ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */ /* USER CODE END 6 */ } #endif /* USE_FULL_ASSERT */

Serialerで見てみる

受信できた!!!
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HAL_UART_Transmitの引数何もわからんかったけどでてきたので載せておく。
HAL_UART_Transmit(使用するUARTポートのポインタ,(uint8_t *)文字列のポインタ,文字数,タイムアウト);
STM32CubeIDEを使ってみよう How To STM32CubeIDE 日本語版 (5)  UARTを使ってみよう - Qiita
STM32CubeIDEを使ってみよう How To STM32CubeIDE 日本語版 (4) スイッチを使ってみようの続きです。 今回は、UARTを使ってみます UARTとはなんぞや?ということですが、シリアル通信です。 シリアル通信って?? https://thinkit.co.jp/story/2015/04/15/5791 丸投げさせていただきます。 USBも実は、このシリアル通信だったりします。(ユニバーサルシリアルバス) マイコンなどの通信は、基本このシリアル通信が重要になってきます。 新規プロジェクトを作ります。 私は、Nucleo-UARTというプロジェクトにしました。 プロジェクトを作るといつものピンマップが見えます。 よくよく見るとUARTといのがありますね。 左のツールバーのConnectivityにUART2がチェックされていますね。 開けてみましょう。 ここには、設定情報が入っています。 転送速度など UARTに割り込みを設定したいのでNVICの設定をします。 NVIC Settingsの「USART2 global interrupt」にはすでにチェックが入っていると思います。 「NVIC Mode and Configuration」の「Configuration」「NVIC}を設定します。 「USART2 global interrupt」の「SubPriority」を1にします。 まずは、指定した文字を自動的に送ってくるコードを書いてみましょう。 char msg[] ="Hello STM32\r\n"; charとは文字列を表します。 \r\nは改行コードです。 msgという文字列にHello STM32を入れる HAL_UART_Transmit(huart, pData, Size, Timeout)を入力しまs。 HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)msg,sizeof(msg),3000); HAL_UART_TransmitはUARTでデータを送るというプログラムです。 カッコの中には、 huart:&huart2 pData:(uint8_t *)msg Size:sizeof(msg) (strlenはエラーになります) Timeout:3000 としました。 &huart2はUART2ですね。 (uint8_t *)8ビットの符号なし整数型です。 後ろにmsgを入れないとエラーになります。 Sizeについては、strlenとしましたが、エラーになるのでsizeofにしています。 これをwhileの中に入れます。 while(1)はループでここに書かれているプログラムを繰り返します。 ここでDelayを入れることで、周期的にプログラムを繰り返しします(入れないと、滅茶苦茶早く動くのお勧めしません) プログラムを動かしてみましょう。 動いても何も表示されないですよね? これを見るには、TeraTermなどのターミナルエミュレーターを使わないといけません。 https://forest.watch.impress.co.jp/library/software/utf8teraterm/ TeraTermを起動し、接続されているシリアルポートを指定して接続します。 スピードは115200です。 これは「転送速度」で指定した内容になります。 きちんと接続できると、こちらのようになります。 次にボタンとLEDとUARTをつなげてみましょう。 STM32CubeIDEを使ってみよう How To STM32CubeIDE 日本語版 (4) スイッチを使ってみようのコードをもとにして スイッチを押すと、LEDが点灯したり、消灯したりします。 さらに、シリアル通信でボタンが押されたことを通知します。 まずは、msg2を作成しここに送りたいメッセージを入れます。 char msg2[] ="PushButton\r\n"; 次に、メッセージを送信するプログラムをif{}の中に書きましょう。 なぜか、Delayが入っていますね。 これは、先ほどのチャタリング対策です。 試しにこれを入れないプログラムを動かしてみましょう。 一度押しただけなのに、PushButtonが何個も送られていると思います。 チャタリングは、人間が一度押しただけなのを、マイコンは、何回も押したと認識するためによるものであり、 一定時間待つことで回避することが可能です。 ただし、この一定時間は常に待つことになり最低の手法なのでお勧めしません。 UARTを触ってみましたが、これよりも詳しい内容については STM32でUARTをやってみる6(float型printfをUART経由で出力)などをご覧になってはいかがでしょうか? http://gsmcustomeffects.hatenablog.com/entry/2017/03/22/124549
STM32CubeIDEを使ってみよう How To STM32CubeIDE 日本語版 (5)  UARTを使ってみよう - Qiita

最後に気になったこと

Multiprocesser Communicationって何???複数マイコンに通信できるってコトでしょうか?初めて知りました。意外と知らないこともありそうです。
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UARTやってみる3

簡単にできました。がれすたさんありがとうございます。
2は飛ばします。以下の関数を作りました。
(ここまで何も内容がないともはやここに書く意義がない...が)
/* USER CODE BEGIN 0 */ void uart_putc(uint8_t c){ char buf[1]; buf[0] = c; HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)buf,sizeof(buf),0xFFFF); } void uart_puts(char *str){ while(*str){ uart_putc(*str++); } } /* USER CODE END 0 */
実行したメインのところはこんな感じ
/* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ uart_puts("Hello Tomix!!\r\n"); HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(1000); HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(1000); } /* USER CODE END 3 */
これで文字列の送信には困らないですね。ただprintfのような関数ではないので数値の種うつ力などは対応できていないです。次はxprintfを試します。

UARTやってみる4(xprintf)

elm-chanさんがつくってくださったprintfの軽量バージョンらしいです。
xprintfは組み込み用に特化したコンパクトなprintfとサポート関数群です。標準入出力関数のサポートされない組み込みシステムにおいて、既存の入出力デバイス(UARTやLCD)に結合することにより、それらに対してprintfで簡単に整形文字列を出力することができます。このため、LCDやUARTなどに手軽に整形出力したいときや、デバッグ・メンテナンス・コンソールなどに有効です。
xprintfは構成オプション(xprintf.h内に定義)で必要な機能のみ組み込むことでモジュールサイズを削減することができます。例としてCortex-M3でのコンパイル結果を次の表に示します。(gcc -Os) なお、long longと浮動小数点は、C99を必要とします。
今日もがれすたさんの記事に頼ります。
以下の3つの関数が必要になるらしいので、がれすたさんのSTM32でUARTをやってみる3をみてください。
  • uart_getc
  • uart_putc
  • uart_puts
これをすると文字列出力関数がprintfに対応するぜ!!って感じらしい。
もうこの記事書かなくてもいいね、載ってるのを実行するだけだし笑