【转】[FPGA博客大赛](updated)在xilinx的FPGA系统中scanf函数的使用
scanf函数在c语言中，常常作为标准输入函数所使用，
而xilinx号称他支持标准的c库，所以自己很想用用这个函数。
但是自己不管怎么尝试都无法通过终端输入一个字符。
http://www.openhw.org/walkie/blog/09-03/166335_463bd.html
网上也有无数的人在说无法使用scanf，或者无法完整的使用scanf函数。
从edk的文档OS and Libraries Document Collection（oslib_rm.pdf）上说是支持的。而且确实可以在edk的安装目录下面的stdio.h文件中找到scanf函数的定义。
\Xilinx\EDK\gnu\microblaze\nt\microblaze-xilinx-elf\include\stdio.h
但是在自己的函数中还是无法使用
int main (void) {
int a;
char str[80];
xil_printf(”– Entering main() –\r\n”);
while(1){
print(”Enter a name:”);
scanf(”%s”,str);
print(”\r\n”);
printf(”the name entered is: %s\r\n”,str);
}
return 0;
}
这里使用了最简单的模式，通过scanf输入一个数据，再通过printf函数打印到标准输出部件。
经过一些天的调试，总算找到了问题的核心，原来是我的heap设置太小了。程序默认是0，而scanf需要的heap的大小要大于0x400才能正常的工作。最后使用的大小是0x800。才一切正常。
scanf函数以及printf函数，使用这些标准的c函数， 对于最后整个程序的大小我也是有心理准备的，知道肯定会比较的大。但是最后出来的结果还是把我吓到了，本来8k（<1fff）可以放下的东西，现在大概 需要0x132b4(>100k)这么多，大了大概15倍左右，真是让人崩溃。而且这里我已经调小了heap以及stack的大小，heap设置为 ox800byte，stack设置为0×400byte。
heap不能再小了，之前heap，edk默认为0byte，因为确实在程序中看上去没有malloc这样的函数来动态申请空间，但是自己忽略了scanf这个函数中可能会有buffer。
这个地方也是让我调试了很久的一个地方。一开始整个程序下载下去根本无法使用，终端就一直 死在那里，或者就是在打印scanf得到的str时候出现乱码。后来想想想想不对啊，scanf肯定里面会有buffer，而且这些buffer肯定是动态分配的，才想起heap的问题。
发现edk中默认heap是0k，修改为经常使用的ox400byte之后，每次在屏幕上只能输入一个字符，于是修改为 0×800之后一切正常。stack倒是只用了默认的0×400byte。在文章的最后有一小段程序来说明一个程序中哪些是放在heap中的，哪些是放在 stack中的。
再来说一下scanf的大小，它>79k，毕竟这是一个标准的函数啊，要支持那么多东西。。不过对于嵌入式的很多系统，真的有必要需要那么标 准的函数吗？碰到任何情况都可以使用一个通用的函数来解决。其实很多时候对于普通计算机这是必要的，但是对于嵌入式系统，特别是那些对于memory要求 很高的系统，大可不必使用标准的scanf。就像printf一样，xil_printf只是把printf的浮点去除了，整个函数也小了很多。要是只是 打印一句话，一个字符串出来，完全可以只用print函数来实现，而不必使用printf这样的函数。
那么问题又来了，是否有一个比较好的scanf的替代品呢？
1）如果只需要得到一个字符，或者数字之类，可以只是如下方式：
int main()
{
char s;
while(1){
s = XUartLite_RecvByte (XPAR_UARTLITE_0_BASEADDR);
XUartLite_SendByte (XPAR_UARTLITE_0_BASEADDR, s);
}
return 0;
}
直接只用UART底层的驱动函数就可以了。自己调试过了，是完全可以使用的。终端输出的效果也很不错，大小也非常小，只有 c7a ，4k都不到。那么如果需要输入一个字符串，那么可以写一些附加代码来实现。比如使用一个char的数组，把输入的字符一个一个的放进这个数组中。
2）下面这个帖子说他提供了一个reduce的scanf函数，但是我还不知道如何来使用。
http://groups.google.com/group/comp.arch.fpga/browse_thread/thread/22660067a5ff5a6e/f7ff7eb383fe4528?hl=en#f7ff7eb383fe4528
3）这个版本是1）中的一个update。从标准输入一个byte一个byte的输入，然后把输入的字符拼成 一个字符串或者数字输出。Thanks to Terry O'Neal and Ricky Su.
以下是完成代码：
#include “xparameters.h”
#include “stdio.h”
#include “xutil.h”
char * mygets(char *string){
char x=0;
while(x!= ‘\r’) {
x=inbyte();
*string++ = x;
xil_printf(”%c”,x);
}
*(–string) = ‘\0′;
}
int main(void){
char * input_string;
int sectornum;
if ((input_string = (char*)malloc(10)) == NULL) {
print(”Unable to allocate space”);
return 0;
}
mygets(input_string);
sectornum = strtoul(input_string,NULL,0);//string to number
xil_printf(”__After strtoul____%s\r\n”,input_string);
xil_printf(”__%d____”,sectornum);
free(input_string);
return 0;
}
4）这里提供一种3）的改进版本。不使用malloc以及free函数，因为它们的具体实现也比较的大。所以使用char[10]，字符数组来实现。这种方法可以使得程序放入8k的bram中。
#include “xparameters.h”
#include “stdio.h”
#include “xutil.h”
void mygets(char *string){
char x=0;
while(x!= ‘\r’){
x=inbyte();
*string++ = x;
xil_printf(”%c”,x);
}
*(–string) = ‘\0′;
}
int main(void){
int sectornum;
char input_string[10];
mygets(input_string);
xil_printf(”\r\nIt %s\r\n”,input_string);
sectornum = strtoul(input_string,NULL,0);
xil_printf(”Num is %d\r\n”,sectornum);
return 0;
}
以下是关于Heap以及Stack的装载
－－－－－－－
Heap & Stack
int x; /* static storage */
void main()
{
int y; /* dynamic stack storage */
char *str; /* dynamic stack storage */
str = malloc(100); /* allocates 100 bytes of dynamic heap storage */
y = foo(23);
free(str); /* deallocates 100 bytes of dynamic heap storage */
} /* y and str deallocated as stack frame is popped */
int foo(int z) /* z is dynamic stack storage */
{
char ch[100]; /* ch is dynamic stack storage */
if (z == 23) foo(7);
return 3; /* z and ch are deallocated as stack frame is popped,
3 put on top of stack */
}
