UART以及串口重定向--什么是重定向？为什么要重定向？

UART以及串口重定向–什么是重定向？为什么要重定向？

异步：发送方和接收方有各自的时钟

UART协议：每一帧数据都包含起始位，数据位，和停止位。当数据线从高电平跳变到低电平时，作为起始位，当数据线从低电平跳变到高电平时，作为停止位。空闲桢：数据线一直处于高电平；断开桢:数据线一直处于低电平

起始位：
数据位：5、6、7、8、9位
校验位（非必要）：和校验，奇校验，偶校验。校验位其实是数据位的最后一位，当数据的前N-1位接收完毕时，接收方就会自动计算前N-1位然后预测第N位应该接收的是高电平还是低电平，如果实际接收到的数据和期待接收的数据不一致，则数据传输出错。
停止位：
波特率：每秒传送的bit数。接收方和发送方设置的波特率必须一致，否则接收的数据将会出错

注意：UART协议要求每次只能发送一个数据（5、6、7、8、9位），发送完后要求立刻发出结束信号，因为UART是异步通信协议，即使设置相同的波特率，时钟频率也可能会有误差。如果数据连续发送，并且在接收方和发送方时钟不一致的情况下（比如发送方每10us发送一个bit,接收方每9us接收一个bit(检测数据线的电平状态)），在大量数据流的传输时，误差就会一直堆积，导致传输出错!!!

UART控制器 :一般情况下，MCU都具有UART控制器，我们使用串口通信也是通过配置UART控制器相关的寄存器设置通信协议的细节。当然也可以通过软件模拟窗口通信协议。

接收数据的三种方式：

轮询RDR寄存器
设置接收中断
DMA传输

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UART编程步骤

使能时钟
配置UART引脚模式，RT----输入模式；TX--------输出模式
配置UART，包括数据位，停止位，波特率，校验等
是否开启中断
如果开启中断，还要配置中断优先级
使能中断
编写中断服务函数

输入输出重定向

ubuntu:操作系统下的重定向

无重定向时：以在终端输入ls为例

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当输入ls命令时，操作系统读取到"ls"这个字符串后，就会读取当前文件夹下的文件名，然后将这些信息传给显卡，然后显卡控制屏幕显示这些文件名。这是默认的输出显示方式。

重定向输出：ls > out.txt

输入该命令时，ubantu操作系统读取到”ls>out.txt“字符串后，也会读取该文件夹下的所有文件的文件名，然后将这些数据信息传给磁盘，磁盘将它保存到相应的文件中去

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MCU无操作系统下的重定向

printf()函数是标准C库里面的一个输入输出函数，但是MCU无操作系统，如果需要使用printf()函数，或者类printf()函数，就需要将fputc()函数重定向。因为标准的输入输出函数，是在操作系统下通过显卡输出到屏幕上的。

查阅printf()函数源码，就会发现，printf()函数最终输出的信息是通过fputs()函数实现的，fputs()实现的是输出字符串。但是我们都知道C语言是没有字符串类型的，只有字符型。所以打开fputs()源码就会发现，fputs()函数实质是通过循环调用fputc()实现字符串的输出效果。如果能使fputc()函数输出的内容放到UART的DR（TDR）寄存器，即可实现MCU将通过printf()函数输出信息到串口。如果是发送到电脑的串口，通过相关的串口助手上位机软件即可输出信息：如果是其它MCU或者其它MCU外设（串口屏），也可以接收到信息，按自己需求使用数据即可。

简单总结就是：printf()调用 fputs(),fputs()调用fputc(),fputc()函数将数据给UART的DR寄存器即可

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