标准库下的 printf 为调试属性的函数，如果直接使用，会使单片机进入半主机模式（semihosting），这是一种调试模式，直接下载代码后出现程序无法运行，但是在连接调试器进行 Debug 时程序反而能正常工作的情况。半主机是 ARM 目标的一种机制，用于将输入/输出请求从应用程序代码通信到运行调试器的主机。例如，此机制可用于允许 C 库中的函数（如 printf()和 scanf()）使用主机的屏幕和键盘，而不是在目标系统上设置屏幕和键盘。这很有用，因为开发硬件通常不具有最终系统的所有输入和输出设备，如屏幕、键盘等。半主机是通过一组定义好的软件指令（如 SVC）SVC 指令（以前称为 SWI 指令）来实现的，这些指令通过程序控制生成异常。应用程序调用相应的半主机调用，然后调试代理处理该异常。调试代理（这里的调试代理是仿真器）提供与主机之间的必需通信。也就是说使用半主机模式必须使用仿真器调试。 如果想在独立环境下运行调试功能的函数，我们这里是 printf，printf 对字符 ch 处理后写入文件 f，最后使用 fputc 将文件 f 输出到显示设备。对于 PC 端的设备，fputc 通过复杂的源码，最终把字符显示到屏幕上。那我们需要做的，就是把 printf 调用的 fputc 函数重新实现，重定向fputc 的输出，同时避免进入半主模式。