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[讨论] 关于M4、M7内核的FPU单元探讨

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发表于 2019-5-28 20:58:20
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最近在研究ARM的FPU单元与MDK上的应用。
发现在MDK上要实现FPU的最重要一点就是option for target 选择 Target 标签,在code generatio中,将floating point hardware 选择 USE FPU,换言之如果没有这个选项那就是无法使用?
我打开一个STM32F412的工程:

竟然只有单精度的浮点?
再打开一个767的工程才有双精度!

我又打开一个国产芯片GD32F350的,这个号称也是M4内核,结果:


有的人可能说是M4F内核才有FPU,但实际上ARM是没有M4F这种说法的,M4和M4F区分是厂商自己搞出来的,也就是说这个GD32F350没有浮点单元?可是数据手册上却明明白白写着支持浮点……


接下来对于ST的芯片,处理如下:
1.  打开 option for target 选择 C/C++ 标签, 在define中添加:USE_HAL_DRIVER,STM32F407xx,__TARGET_FPU_VFP,ARM_MATH_MATRIX_CHECK,ARM_MATH_ROUNDING,ARM_MATH_CM4,__CC_ARM,由于我的是HAL的库,所以前面有USE_HAL_DRIVER的全局宏定义,如果你用的不是HAL库,而是使用固件库的话,一般会有固件库的一个全局宏定义USE_STDPERIPH_DRIVER和STM32F4XXxx在里面,这在固件库中的例子工程中都会有这个的。所以,我这里只需要添加
__TARGET_FPU_VFP,
ARM_MATH_MATRIX_CHECK,
ARM_MATH_ROUNDING,
ARM_MATH_CM4,
__CC_ARM
注意中间用英文逗号分开。其中ARM_MATH_MATRIX_CHECK是库函数的参数检查开关,这里添加后,就打开。ARM_MATH_ROUNDING这个是库函数在运算是是否开启四舍五入的功能,我这里添加,可以根据自己的需要进行配置。ARM_MATH_CM4这个就非常重要,必须要配置进去,否则在编译之后,会默认使用math.h的库函数,而不会用到硬件的FPU的。__CC_ARM是不同编译器的编译配置宏定义,__CC_ARM就是代表MDK开发环境。

2.  打开工程中的 stm32f407xx.h 文件,注意不是 stm32f4xx.h 文件,是和你的芯片型号对应的头文件,比如我用的是STM32F407,所以我这里就选择打开stm32f407xx.h文件,找到     
#define __FPU_PRESENT            0       /*!< FPU present       这一句,将设置为 1
找到
#include "core_cm4.h"             /* Cortex-M4 processor and core peripherals */
#include "system_stm32f4xx.h"
#include
这个地方,然后在下面添加
#include "arm_math.h"
然后保存。

3. 添加浮点库文件到工程。
如果用的是 uv4,打开 C:\Keil\ARM\CMSIS\Lib\ARM 目录,复制“arm_cortexM4lf_math.lib”文件到你的工程下,并加入工程。
如果用的是 uv5,打开 C:\Keil_v5\ARM\Pack\ARM\CMSIS\4.2.0\CMSIS\Lib\ARM 目录,复制“arm_cortexM4lf_math.lib”文件到你的工程下,并加入工程。
再或者在官方下载固件库程序包中复制也行,  \STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib\Libraries\CMSIS\Lib\ARM
这是添加lib库文件,也可以添加源码库文件, \STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib\Libraries\CMSIS\DSP_Lib\Source
lib文件,不参与编译,只参与链接定位,所以编译速度快,但是有点占空间。根据自己的情况而定。

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