单片机打印日志还能这么玩？一招秀翻同事

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大家好，我是小麦，这次分享一个小技巧，打印带颜色编码的日志，希望对你有所帮助。

log的重要性

在项目开发中，日志可以帮助我们调试和发现产品中潜藏的问题，比如在发生错误的时候，打印相应的日志，定位发生错误的位置，通常我们需要日志满足以下这些功能：

• 不同的日志级别（Trace、Warning、Info、Error、fatal）；
• 能够设置日志级别；
• 基于日志级别的颜色编码；
• 占用空间小；
• 可配置，可以完全禁用它；
• 时间戳；
• 易于集成；

下面我们介绍一下如何在串口上打印出不同颜色的字符串。

打印彩色的log

在Stack Overflow上有人提出过类似的问题，如何在终端打印出彩色的字符？

这里给出了一个很简单的C程序demo，我测试了一下，确实可以实现；

#include <stdio.h>

#define ANSI_COLOR_RED     "\x1b[31m"
#define ANSI_COLOR_GREEN   "\x1b[32m"
#define ANSI_COLOR_YELLOW  "\x1b[33m"
#define ANSI_COLOR_BLUE    "\x1b[34m"
#define ANSI_COLOR_MAGENTA "\x1b[35m"
#define ANSI_COLOR_CYAN    "\x1b[36m"
#define ANSI_COLOR_RESET   "\x1b[0m"

int main (int argc, char const *argv[]) {
        
        printf(ANSI_COLOR_RED     "This text is RED!"     ANSI_COLOR_RESET "\r\n");
        printf(ANSI_COLOR_GREEN   "This text is GREEN!"   ANSI_COLOR_RESET "\r\n");
        printf(ANSI_COLOR_YELLOW  "This text is YELLOW!"  ANSI_COLOR_RESET "\r\n");
        printf(ANSI_COLOR_BLUE    "This text is BLUE!"    ANSI_COLOR_RESET "\r\n");
        printf(ANSI_COLOR_MAGENTA "This text is MAGENTA!" ANSI_COLOR_RESET "\r\n");
        printf(ANSI_COLOR_CYAN    "This text is CYAN!"    ANSI_COLOR_RESET "\r\n");

        return 0;
}

最终编译之后运行得到的结果如下，发现打印的字符颜色发生了变化；

输出结果

ANSI转义序列

ANSI转义序列（ANSI escape sequences）是一种带内信号的转义序列标准，用于控制视频文本终端上的光标位置、颜色和其他选项。在文本中嵌入确定的字节序列，大部分以ESC转义字符和"["字符开始，终端会把这些字节序列解释为相应的指令，而不是普通的字符编码。

所以这里我们查了一下ascii码表，可以发现ESC的码值是十进制的27，也就是十六进制的0x1b，具体如下所示；

ascii码表

所以转义序列的格式如下；

转自wiki

可以参考文档:https://invisible-island.net/xterm/ctlseqs/ctlseqs.html

所以这里简单举个例子，设置不同的背景色；

#include <stdio.h>

int main(){

        for(int i = 0; i < 256; i++){

                printf("\x1b[48;5;%dm %03d \x1b[0m", i, i);

                if( i % 10 == 0){
                        printf("\r\n");
                }
        }
        return 0;
}

重点是这一句：printf("\x1b[48;5;%dm %03d \x1b[0m", i, i);简单分析一下；

• 其中\x1b[ 是起始指令，后面的48表示设置背景色，38是前景色；
• 48后面通常会跟一个;5;，这个是文档中规定的，第一个%d，是设置色号，最后以m结尾；

参数设置

• 第二个%03d是中间需要显示的文本；
• 最后以\x1b[0m结束；

测试系统是Ubuntu 1804，最终的运行结果如下所示；

运行结果

单片机中实现

单片机可以将日志通过串口打印出来，这时候需要显示彩色字符，需要一个前提，就是串口终端软件需要支持解析ANSI转义序列。

下面我做了简单的实验，通过STM32的串口，发送相应的字符，然后在PC端使用MobaXterm软件打开串口并接收数据；因为这个软件是支持ANSI序列的，所以最终可以显示出不同颜色的字符串。具体如下所示；

moba xterm中的结果

总结

本文介绍了如何打印彩色字符串，其中简单介绍了ANSI转义序列，并且给出了几个小的实验结果，并在单片机上发送字符串到PC上，使用xterm串口终端，可以正常显示设置前景色的字符串，结果符合预期。

作者水平和能力有限，文中难免存在不足之处，请不吝赐教。如果本文对你有所帮助，不妨给个三连。

—— The End ——

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