關(guān)于ARM MDK使用STM32F4xx 硬件浮點(diǎn)單元的話題

關(guān)于ARMMDK使用STM32F4xx硬件浮點(diǎn)單元的話題一.前言

有工程師反應(yīng)說(shuō)Keil下無(wú)法使用STM32F4xx硬件浮點(diǎn)單元，導(dǎo)致當(dāng)運(yùn)算浮點(diǎn)時(shí)運(yùn)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還有一些人反應(yīng)不知如何使用芯片芯片內(nèi)部的復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算，比如三角函數(shù)運(yùn)算。針對(duì)這個(gè)部分本文將詳細(xì)介紹如何使用硬件浮點(diǎn)單元以及相關(guān)數(shù)學(xué)運(yùn)算。

二．問(wèn)題產(chǎn)生原因

1.------對(duì)于KeilMDKVersion5版本，編譯器已經(jīng)完全支持STM32F4xx的FPU（浮點(diǎn)運(yùn)算單元），可以直接使用芯片內(nèi)部的浮點(diǎn)運(yùn)算單元。2.------對(duì)于KeilMDKVersion4版本，高版本v4，比如當(dāng)前keil官網(wǎng)可下載的v4.74.0.0版本也已經(jīng)支持FPU，可以直接使用芯片內(nèi)部浮點(diǎn)運(yùn)算。但如果使用低版本v4，如v4.23.0.0版本，則需要對(duì)軟件進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。

三.如何解決問(wèn)題

1.查看手頭Keil版本是否支持FPU，最簡(jiǎn)單辦法是進(jìn)入Keil調(diào)試界面直接查看0xE000ED88地址單元數(shù)據(jù)，如果為0x00F00000，則說(shuō)明已經(jīng)支持FPU，如下圖所示：2.如果0xE000ED88地址數(shù)據(jù)為0x00000000，則需要做如下操作：

a.在system_stm32f4xx.c文件中的systeminit()函數(shù)里面添加如下代碼：/*FPUsettings------------------------------------------------------------*/

#if(__FPU_PRESENT==1)&&(__FPU_USED==1)

SCB->CPACR|=((3UL<<10*2)|(3UL<<11*2));/*setCP10andCP11FullAccess*/

#endifb.在工程選項(xiàng)（Project->Optionsfortarget"XXXX"）中的C/C++選項(xiàng)卡的Define中加入

如下的語(yǔ)句，見(jiàn)下圖所示：__FPU_PRESENT=1,__FPU_USED=1。c.這樣編譯時(shí)就加入了啟動(dòng)FPU的代碼，CPU也就能正確高效的使用FPU進(jìn)行簡(jiǎn)單的加減

乘除了。

3.進(jìn)一步說(shuō)明使用芯片復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算使用對(duì)于復(fù)雜運(yùn)算，比如三角函數(shù)，開方等運(yùn)算，需要如下設(shè)置：

a.包含arm_math.h頭文件。

b.在工程選項(xiàng)的C/C++選項(xiàng)卡的define中繼續(xù)加入語(yǔ)句ARM_MATH_CM4。

c.在工程選項(xiàng)的C/C++選項(xiàng)卡的define中繼續(xù)加入語(yǔ)句__CC_ARM。

以使用sin，cos運(yùn)算舉例，需要調(diào)用arm_sin_f32()以及arm_cos_f32()，這兩個(gè)函數(shù)定義在arm_sin_f32.c和arm_cos_f32.c中，需要在工程中加入這兩個(gè)c文件。

*在ST庫(kù)文件包中的文件目錄如下：\stm32f4_dsp_stdperiph_lib\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.1.0\Libraries\CMSIS\DSP_Lib\Sou

rce\FastMathFunctions

*在keil安裝目錄下的文件目錄如下：

\Keil\ARM\CMSIS\DSP_Lib\Source\FastMathFunctions當(dāng)用到更多數(shù)學(xué)運(yùn)算，如開根號(hào)，三角運(yùn)算，求絕對(duì)值等等，客戶也可以直接在工程中加入ARM中的數(shù)學(xué)運(yùn)算庫(kù)arm_cortexM4lf_math.lib，而不需要一個(gè)個(gè)文件的添加，

*在ST庫(kù)文件包中的目錄如下：\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.6.0\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.6.0\Libraries\CMSIS\Lib\ARM

*在keil安裝目錄下的文件目錄如下：

\Keil\ARM\CMSIS\Lib\ARM

四.結(jié)語(yǔ)