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Ubuntu下开发STM32---8.浮点运算

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qianfan 发布时间:2015-10-31 17:18
    cortex-m4内核具有浮点运算单元。如果不使用的话,还是有点浪费的。
. y4 m: l+ K$ P; S2 x* R) `/ b2 l6 ^
软浮点
" `) ~& ]5 a5 v; _
gcc在默认的情况下使用软浮点运算。相关浮点运算测试的代码在softfloat.zip中。为了反汇编观察代码,这里特意去掉了Os优化。使用Newlib-nano库。
8 }( M0 w% r# b使用make sram,sudo make burns下载到SRAM中运行。从输出的时间间隔上来看,软件浮点也是挺快的。这里我们反编译一下main.o的代码看一下。  D1 y5 m$ `: Z4 A7 L
float add(float a,float b,float c )
8 @# A3 j$ N2 H) I2 [" }5 z{/ c9 j+ r) u6 C  f
    return a+b+c;' @8 O9 w- ]  c+ R+ ~( a4 J8 m- u
}

# C7 A4 P, F$ g9 [1 n* B, A3 A4 O==> $ arm-none-eabi-objdump -d main.o
) h9 T* f$ C3 {2 V( l 2015-10-31 16:56:48屏幕截图.png ! Y# a( R/ I, ]" K) `% H
根据ARM C/C++过程调用标准,函数的前4个参数存放在R0-R3。如果超过4个参数,剩余的参数存放在栈中。并且最后一个参数先入栈。正是因为最后一个参数先入栈,我们才能使用可变参数这个特性。
" w8 Z9 V( a% w- A) t7 _1 z7 d5 u2 l, L) u+ t7 l0 j$ U
从反汇编的代码上看,在栈中新开辟了3个字(每个字占4个字节)的槽依次存放参数a,b,c。由于__aeabi_fadd仅有两个参数,对三个数字相加需要分为两次计算。第一次将a,b相加,第二次将c与前一次的结果相加。6 V! I% D8 Y& X0 N
" ?8 Q( b, b7 [# C1 E" X
硬浮点
& t) F& Q$ e8 N; v可以在编译和链接的时候添加参数-mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16。(注意,在链接的时候也需要添加这个参数。否则会报错。大概意思是你编写的C使用了硬件浮点。而链接的库使用的是软件浮点。两者不能合并。)相应的代码在hardfloat.zip中。
* q: W( {3 e( j! N9 {- z同样,还是对main.o进行反汇编:. r9 ]3 x1 x. h: C+ G( n) I
2015-10-31 17:13:31屏幕截图.png 8 m3 r) e8 S  {' v  P: c
: ?. L+ a8 v1 E
从反汇编的代码上来看,这次使用的是特殊的浮点运算的指令。0 R7 m, _6 F& z$ c; A3 e

' O3 L* e& u4 M" B9 t/ ^1 O2 ]+ Y8 a  r/ I7 t  f( b
可以将softfloat和hardfloat的可执行文件下载至单片机中。可以发现使用硬件浮点运算的效果还是非常明显的。; J( j3 q2 I* Z" y
$ G- U1 V' o( N% T6 C+ C. n

hardfloat.zip

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softfloat.zip

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收藏 2 评论8 发布时间:2015-10-31 17:18

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8个回答
netlhx 回答时间:2015-10-31 20:07:43
楼主研究得很深入,跟贴学习
qianfan 回答时间:2015-10-31 20:29:32
netlhx 发表于 2015-10-31 20:07! r# Z1 c& J- o) o" a
楼主研究得很深入,跟贴学习

9 o; g& V6 h3 Q" U8 p欢迎领导前来支持工作
你好我好大家好! 回答时间:2015-10-31 21:36:18
学习了            
kingsings 回答时间:2015-11-2 01:33:00
还没用Linux开发过单片机
kingsings 回答时间:2015-11-2 01:33:20
还没用Linux开发过单片机
秋天的通话 回答时间:2018-6-13 10:41:55
cool ,
baitiandesinian 回答时间:2018-6-13 18:21:03

6 p, K7 m0 n2 X+ W5 N谢谢分享
STM1024 回答时间:2018-6-13 19:17:07
这么吊。不过能介绍一下软浮点的详细过程嘛?

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