硬件介紹：
硬件部分只需字符型輸入輸出設備：scanf從輸入字符型設備讀取字符，printf輸出到字符型輸出設備。在這里，我選用的字符型輸入設備是超級終端，通過串口與單片機連接，輸入字符；輸出設備是超級終端和12864的液晶。scanf從串口讀入字符，printf輸出字符到串口和液晶。
有關串口的預提信息參考：MSP430程序庫<二>UART異步串口。
有關液晶的具體信息參考：MSP430程序庫<三>12864液晶程序庫。
scanf還可以從按鍵讀取信息，可以參考移置方法自行移置。
程序實現(xiàn)：
printf
單片機在調用printf時，printf是負責將數(shù)據(jù)解析成ASCII碼流，通過調用putchar函數(shù)依次將字符發(fā)出。如果在putchar內編寫從串口發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)，則printf的結果將從單片機串口發(fā)送出；如果putchar是向液晶寫字符，讓液晶顯示一個字符，則printf的結果將顯示在液晶上。本程序實現(xiàn)putchar同時向串口和液晶同時發(fā)送一個字符（液晶是顯示一個字符）。
putchar函數(shù)如下：
int putchar(int ch)
{
putchar2Com(ch);
putchar2Lcd(ch);
return (ch);
}
程序先向串口發(fā)送一個字符，然后像向晶發(fā)送字符。
其中：putchar2Com，向串口發(fā)送一個字符，代碼如下：
int putchar2Com(int ch)
{
if (ch == '\n') // '\n'(回車)擴展成 '\n''\r' (回車+換行)
{
UartWriteChar('\r') ; //0x0d 換行
}
UartWriteChar(ch); //從串口發(fā)出數(shù)據(jù)
return (ch);
}
代碼僅僅調用向串口寫字符的函數(shù)UartWriteChar(ch)（詳見Uart.c，在<二>中有介紹），當要輸出換行時，需先輸出’\n’將光標移至本行首位置，還需要’\r’（換行）才能將光標置于下一行起始位置，即將’\n’擴展為’\r’,’\n’兩個字節(jié)依次發(fā)出。
purchar2Lcd函數(shù)比較復雜，因為我所使用的12864液晶是中文字庫的液晶，每行8個地址，可以顯示8個中文字符或16個英文字符，而putchar只發(fā)出一個字節(jié)，需要判斷每個地址的前半字還是后半字（因為每個字可以顯示中文，如果中文的兩個字節(jié)在相鄰的兩個地址上，將不會顯示，或是顯示亂碼）。
上代碼：
int putchar2Lcd(int ch)
{
char addr,dat;
if (ch == '\n') // '\n'(回車),換行
{
ChangeNextRow();
}
else
{
addr = LcdReadAddr();
if(ch < 0x80)
{
LcdWriteData(ch);
}
else
{
LcdWriteData(0x20); //寫入一個空字符，根據(jù)地址判斷是否為前半字
if(addr == LcdReadAddr()) //前半字 從新寫入ch字符
{
LcdWriteComm(addr);
LcdWriteData(ch);
}
else
{
LcdWriteComm(addr);
dat = LcdReadData();
if(dat < 0x80) //前一個字符是英文字符
{
LcdWriteData(0x20); //空格
}
LcdWriteData(ch);
}
}
}
if((addr != LcdReadAddr()) && //寫入的是行最后位的后半字則換行
(addr==0x87 || addr==0x97 || addr==0x8F || addr==0x9F))
{
ChangeNextRow();
}
return (ch);
}
這個函數(shù)首先判斷換行；然后處理其他一般字符，如果是英文字符，不用考慮前后半字，只需正常寫入液晶即可；如果是中文字符，在判斷是否是前半字，前半字則直接寫入，后半字則判斷之前寫入的前半字是否是中文，是則直接寫入，不是則把英文字符移入后半字，然后寫入；最后判斷是否到行尾，是則換行。
程序更新為：更新日期：20110821 18:51
目的是修復原來，行尾前半字為英文，再輸入中文會顯示亂碼。
int putchar2Lcd(int ch)
{
char addr,dat;
char changeRowFlag = 0;
if (ch == '\n') // '\n'(回車),換行
{
ChangeNextRow();
changeRowFlag = 1;
}
else if (ch == '\b') // '\b' (退格)
{
BackSpace();
}
else
{
addr = LcdReadAddr();
if(ch < 0x80)
{
LcdWriteData(ch);
}
else
{
LcdWriteData(0x20); //寫入一個空字符，根據(jù)地址判斷是否為前半字
if(addr == LcdReadAddr()) //前半字 從新寫入ch字符
{
LcdWriteComm(addr);
LcdWriteData(ch);
}
else
{
LcdWriteComm(addr);
dat = LcdReadData();
if(dat < 0x80) //前一個字符是英文字符
{
LcdWriteData(0x20); //空格
}
if((addr != LcdReadAddr()) && //寫入的是行最后位的后半字則換行
(addr==0x87 || addr==0x97 || addr==0x8F || addr==0x9F))
{
ChangeNextRow();
changeRowFlag = 1;
}
LcdWriteData(ch);
}
}
}
if((addr != LcdReadAddr()) && //寫入的是行最后位的后半字則換行,且未換過行
(changeRowFlag == 0) &&
(addr==0x87 || addr==0x97 || addr==0x8F || addr==0x9F))
{
ChangeNextRow();
}
return (ch);
}
前后半字判斷方法如下：讀液晶地址，向液晶寫入一個空格，再讀地址，兩地址相同則是前半字，不同則是后半字。讀地址函數(shù)在Lcd12864.c中，新加入函數(shù)，代碼如下：
char LcdReadAddr()
{
char ch;
WaitForEnable();
CLR_RS;
SET_RW;
DATA_DIR_IN;
SET_EN;
_NOP();
ch = DATA_IN; //讀數(shù)據(jù)
CLR_EN;
DATA_DIR_OUT;
return (ch|0x80);
}
這個是讀地址，ch|0x80是因為寫入液晶地址首位應為1.。
液晶中新加入兩個函數(shù)，一個是上邊的讀地址，另外一個是讀數(shù)據(jù)；作用是讀取液晶當前地址處的數(shù)據(jù)，從而判斷之前半字是否是中文。代碼如下：
char LcdReadData()
{
char ch;
WaitForEnable();
SET_RS;
SET_RW;
DATA_DIR_IN;
SET_EN;
_NOP();
ch = DATA_IN; //讀數(shù)據(jù)
CLR_EN;
DATA_DIR_OUT;
return ch;
}
另外 putchar還調用了換行——ChangeNextRow函數(shù)，完成液晶輸出換至下一行。
代碼如下：
void ChangeNextRow()
{
char addr;
addr = LcdReadAddr(); //當前地址
if(addr <= 0x88)
{
LcdWriteComm(0x90);
}
else if(addr <= 0x90)
{
LcdWriteComm(0x98);
}
else if(addr <= 0x98)
{
LcdWriteComm(0x88);
}
else
{
AddNewline(); //添加行，同時向上滾動
LcdWriteComm(0x98);
}
}
讀取當前地址，判斷在哪一行，然后寫入下一行首地址；如果是最后一行，則所有安徽那個向上移，寫入最后一行首地址。
AddNewLine函數(shù)完成所有行向上滾動一行，然后地址定位至最后一行。
代碼如下：
void AddNewline()
{
char str[17];
str[16] = 0;
//第二行 移至第一行
LcdWriteComm(0x90);
LcdReadData(); //空讀取
for(int i = 0;i<16;i++)
{
str[i] = LcdReadData();
}
LcdWriteString(0x80,str);
//第三行 移至第二行
LcdWriteComm(0x88);
LcdReadData();
for(int i = 0;i<16;i++)
{
str[i] = LcdReadData();
}
LcdWriteString(0x90,str);
//第四行 移至第三行
LcdWriteComm(0x98);
LcdReadData();
for(int i = 0;i<16;i++)
{
str[i] = LcdReadData();
}
LcdWriteString(0x88,str);
//第四行 空白
LcdWriteString(0x98," "); //十六個空格
}
讀出下一行數(shù)據(jù)，寫入上一行，最后一行寫入空格即可。
到此putchar函數(shù)全部完成，printf移植的程序部分完成，使用方法詳見使用示例。
scanf
scanf和printf類似，其只負責格式化輸入的字符，字符來源是從getchar函數(shù)獲取；同樣，在使用scanf函數(shù)之前，要針對字符輸入源自行編寫getchar函數(shù)
最簡getchar：
int getchar()
{
return (putchar(UartReadChar()));
}
這是最簡單的getchar函數(shù)，直接調用讀取字符函數(shù)，輸出并返回。
但是人的輸入過程會偶爾犯錯誤的，為了支持退格鍵等，需要開辟一個緩存區(qū)。
詳細代碼如下：
#define LINE_LENGTH 80 //行緩沖區(qū)大小，決定每行最多輸入的字符數(shù)
/*標準終端設備中，特殊ASCII碼定義，請勿修改*/
#define InBACKSP 0x08 //ASCII <-- (退格鍵)
#define InDELETE 0x7F //ASCII (DEL 鍵)
#define InEOL '\r' //ASCII
#define InSKIP '\3' //ASCII control-C
#define InEOF '\x1A' //ASCII control-Z
#define OutDELETE "\x8 \x8" //VT100 backspace and clear
#define OutSKIP "^C\n" //^C and new line
#define OutEOF "^Z" //^Z and return EOF
int getchar()
{
static char inBuffer[LINE_LENGTH + 2]; //Where to put chars
static char ptr; //Pointer in buffer
char c;
while(1)
{
if(inBuffer[ptr]) //如果緩沖區(qū)有字符
return (inBuffer[ptr++]); //則逐個返回字符
ptr = 0; //直到發(fā)送完畢，緩沖區(qū)指針歸零
while(1) //緩沖區(qū)沒有字符，則等待字符輸入
{
c = UartReadChar(); //等待接收一個字符
if(c == InEOF && !ptr) //==EOF== Ctrl+Z
{ //只有在未入其他字符時才有效
printf(OutEOF); //終端顯示EOF符
return EOF; //返回 EOF（-1）
}
if(c==InDELETE || c==InBACKSP) //==退格或刪除鍵==
{
if(ptr) //緩沖區(qū)有值
{
ptr--; //從緩沖區(qū)移除一個字符
printf(OutDELETE); //同時顯示也刪掉一個字符
}
}
else if(c == InSKIP) //==取消鍵 Ctrl+C ==
{
printf(OutSKIP); //終端顯示跳至下一行
ptr = LINE_LENGTH + 1; //==0 結束符==
break;
}
else if(c == InEOL) //== '\r' 回車==
{
putchar(inBuffer[ptr++] = '\n');//終端換行
inBuffer[ptr] = 0; //末尾添加結束符（NULL）
ptr = 0; //指針清空
break;
}
else if(ptr < LINE_LENGTH) //== 正常字符 ==
{
if(c >= ' ') //刪除 0x20以下字符
{
//存入緩沖區(qū)
putchar(inBuffer[ptr++] = c);
}
}
else //緩沖區(qū)已滿
{
putchar('\7'); //== 0x07 蜂鳴符，PC回響一聲
}
}
}
}
注釋已經(jīng)很詳細了，這里不再詳細解釋。
scanf的移植程序部分已經(jīng)完成，如果需要從鍵盤讀入字符，可以仿照上述函數(shù)寫getchar函數(shù)。具體使用和設置見使用示例。
另外，iar的安裝文件夾下，430文件夾下有一個src文件夾，lib/clib文件夾下（我的具體文件夾是：D:\Program Files\IAR Systems\Embedded Workbench 6.0 Evaluation\430\src\lib\clib\getchar.c），有一個getchar.c文件，這是getchar的函數(shù)，內容如下：
#include "stdio.h"
extern char _low_level_get(void); /* Read one char from I/O */
/* Should be supplied by user */
static void put_message(char *s)
{
while (*s)
putchar(*s++);
}
#define LINE_LENGTH 80 /* Change if you need */
#define In_DELETE 0x7F /* ASCII */
#define In_EOL '\r' /* ASCII
#define In_SKIP '\3' /* ASCII control-C */
#define In_EOF '\x1A' /* ASCII control-Z */
#define Out_DELETE "\x8 \x8" /* VT100 backspace and clear */
#define Out_SKIP "^C\n" /* ^C and new line */
#define Out_EOF "^Z" /* ^Z and return EOF */
int getchar(void)
{
static char io_buffer[LINE_LENGTH + 2]; /* Where to put chars */
static int ptr; /* Pointer in buffer */
char c;
for (;;)
{
if (io_buffer[ptr])
return (io_buffer[ptr++]);
ptr = 0;
for (;;)
{
if ((c = _low_level_get()) == In_EOF && !ptr)
{
put_message(Out_EOF);
return EOF;
}
if (c == In_DELETE)
{
if (ptr)
{
ptr--;
put_message(Out_DELETE);
}
}
else if (c == In_SKIP)
{
put_message(Out_SKIP);
ptr = LINE_LENGTH + 1; /* Where there always is a zero... */
break;
}
else if (c == In_EOL)
{
putchar(io_buffer[ptr++] = '\n');
io_buffer[ptr] = 0;
ptr = 0;
break;
}
else if (ptr < LINE_LENGTH)
{
if (c >= ' ')
{
putchar(io_buffer[ptr++] = c);
}
}
else
{
putchar('\7');
}
}
}
}
_low_level_get(void); 這個函數(shù)需用戶定義，不過這個getchar函數(shù)不支持退格鍵，可以更改以支持；_low_level_get(void);這個函數(shù)可以直接調用UartReadChar();這個函數(shù)，使用時，把getchar.c加入項目，同時在項目中添加_low_level_get(void);函數(shù)，函數(shù)體只有一句：return UartReadChar();即可。
程序調用示例：
程序使用方式，項目中添加printf.c文件和scanf.c文件（用printf函數(shù)則加printf.c文件，用scanf函數(shù)就添加scanf.c文件），在要使用函數(shù)的地方包含stdio.h（編譯器自帶庫——標準輸入輸出庫）
還要設置使用庫和printf的大小：
如果不進行這項設置，使用scanf時將報錯：
Error[e27]: Entry "getchar" in module Scanf ( G:\work\程序庫\Printf\Debug\Obj\Scanf.r43 ) redefined in module ?getchar ( D:\Program Files\IAR Systems\Embedded；用的是C語言，這里選擇CLIB。
然后設置庫選項：
這里選擇大尺寸，目的是支持所有的格式，因為所用單片機有64kb的程序存儲空間，足夠使用，如果程序存儲空間不夠大，推薦選擇中尺寸或小尺寸。大尺寸printf占用空間 4.8kb、scanf ：2.3kb，中尺寸 printf：2.5kb、scanf：1.6kb，小尺寸 printf：1.6kb。實際使用時根據(jù)需要進行選擇。
同時要加入Lcd12864的使用（c文件，h文件（要調用lcd12864的初始化函數(shù)））Uart和液晶一樣要調用初始化函數(shù)。
#include
#include
#include "Uart.h"
#include "Lcd12864.h"
頭文件包含。
void main( void )
{
// Stop watchdog timer to prevent time out reset
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
ClkInit();
LcdInit();
UartInit(38400,'n',8,1);//串口初始化,設置成38400bps,無校驗,8位數(shù)據(jù),1位停止
//int a;
_EINT();
//scanf("%d",&a);
//printf("劉中原%d\n",a);
printf("劉中原%f\n",23.6);
printf("劉中原%1.2f\n",23.6);
}
使用時，先調用液晶和串口的初始化函數(shù)，然后開中斷；就可以正常的調用scanf和printf函數(shù)了。
至此，printf和scanf的移植全部完成，使用這兩個函數(shù)將給單片機的輸入輸出帶來極大方便。另外，Lcd12864的液晶使用是4行顯示，空間較小，可能需要定位至具體位置，以使界面看起來更合理，為此，在Printf中再添加一個定位函數(shù)（GotoXY）：
void GotoXY(char x,char y)
{
char addr;
if(y==0)
{
addr = 0x80 + x / 2;
}
else if(y==1)
{
addr = 0x90 + x / 2;
}
else if(y==2)
{
addr = 0x88 + x / 2;
}
else
{
addr = 0x98 + x / 2;
}
LcdWriteComm(addr);
if(x % 2) //是奇數(shù)，后移一位（寫入空格）
{
LcdWriteData(0x20);
}
}
這樣就方便了液晶程序的編寫。
又加入一個函數(shù)，在printf.c里，目的是支持退格鍵，內容如下：
void BackSpace()
{
char addr,dat;
addr = LcdReadAddr(); //當前地址
LcdWriteData(0x20); //寫入一個空字符，根據(jù)地址判斷是否為前半字
if(addr == LcdReadAddr()) //前半字
{
if(addr == 0x80)
return;
else if(addr == 0x90)
addr = 0x87;
else if(addr == 0x88)
addr = 0x97;
else if(addr == 0x98)
addr = 0x8F;
else
addr = addr - 1;
LcdWriteComm(addr);
LcdReadData(); //空讀取
dat = LcdReadData();
LcdWriteComm(addr);
if(dat < 0x80)
LcdWriteData(dat);
}
else
{
LcdWriteComm(addr);
}
}
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