在 ARM 編譯器（如 Keil MDK） 中禁用半主機（Semihosting）并實現標準庫的基本功能，需要以下步驟：

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1. 禁用半主機

#pragma import(__use_no_semihosting)  // 禁用半主機模式

• 作用：防止標準庫函數（如 printf、scanf）依賴調試器進行 I/O 操作。
• 后果：必須手動實現底層函數（如 _sys_exit、fputc），否則會鏈接失敗。

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2. 定義簡化 FILE 結構體

struct __FILE {int handle;  // 占位符，無實際用途（可簡化）
};
FILE __stdout, __stdin;  // 標準輸入/輸出流

• 說明：
  • 標準庫需要 FILE 結構體，但禁用半主機后無需復雜實現，僅需滿足編譯要求。
  • 如果不需要文件操作，可直接定義為空結構體：

    struct __FILE { int dummy; };
    

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3. 必須實現的系統函數

(1) 程序退出處理 _sys_exit

#include "stm32f10x.h"  // 假設使用 STM32void _sys_exit(int x) {// NVIC_SystemReset();  // 硬件復位（推薦）// 或 while(1);      // 簡單死循環
}

• 作用：覆蓋庫的默認退出函數，避免鏈接錯誤。
• 注意：
  • 如果調用 exit() 或程序結束，會執行此函數。

(2) 輸出重定向 fputc（支持 printf）

int fputc(int ch, FILE *f) {USART_SendData(USART1, (uint8_t)ch);  // 發送到 USART1while (!USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE));  // 等待發送完成return ch;
}

• 關鍵點：
  • printf 依賴此函數輸出字符。
  • 需提前初始化 USART（波特率、引腳等）。

(3) 輸入重定向 fgetc（支持 scanf）

int fgetc(FILE *f) {while (!USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE));  // 等待接收數據return (int)USART_ReceiveData(USART1);
}

• 關鍵點：
  • scanf 依賴此函數讀取字符。
  • 檢查 USART_FLAG_RXNE（接收標志），而非 TC（發送完成）。

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4. 完整示例代碼

#pragma import(__use_no_semihosting)#include <stdio.h>
#include "stm32f10x.h"  // STM32 頭文件// 簡化 FILE 結構體
struct __FILE { int dummy; };
FILE __stdout, __stdin;// 系統函數
void _sys_exit(int x) { NVIC_SystemReset(); //也可以為空 }// 輸出重定向（printf）
int fputc(int ch, FILE *f) {USART_SendData(USART1, (uint8_t)ch);while (!USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE));return ch;
}// 輸入重定向（scanf）
int fgetc(FILE *f) {while (!USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE));return (int)USART_ReceiveData(USART1);
}int main() {// 初始化 USART1（需自行實現）USART_InitTypeDef USART_InitStruct = { ... };USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);USART_Cmd(USART1, ENABLE);printf("Hello, No-Semihosting!\n");  // 通過 USART1 輸出int num;scanf("%d", &num);                  // 從 USART1 讀取輸入return 0;
}

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5. 關鍵注意事項

功能	實現要求
禁用半主機	#pragma import(__use_no_semihosting)
FILE 結構體	定義 struct __FILE 和 __stdout/__stdin（可簡化）
_sys_exit	必須實現，建議硬件復位（NVIC_SystemReset()）或死循環（while(1)）
fputc	重定向 printf 到硬件（如 UART）
fgetc	重定向 scanf 從硬件讀取（需檢查 USART_FLAG_RXNE）
硬件初始化	確保 USART/UART 已正確配置（波特率、引腳模式等）

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6. 常見問題解決

• 問題1：printf 無輸出
  • 檢查 fputc 是否實現，并確認 USART 初始化正確。
• 問題2：鏈接錯誤 undefined _sys_exit
  • 確保所有必需函數（_sys_exit、fputc 等）均已實現。
• 問題3：scanf 無法接收數據
  • 檢查 fgetc 是否使用 USART_FLAG_RXNE，而非 TC 標志。

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7. 擴展適配其他硬件

• USB-CDC 重定向：替換 fputc/fgetc 為 USB 通信函數。
• LCD 輸出：修改 fputc 將字符顯示到 LCD。
• GCC 編譯器：需實現 _write 和 _read 而非 fputc/fgetc。

如果需要針對 特定硬件平臺（如 STM32、ESP32、NXP） 的詳細配置代碼，請提供具體型號！