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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。
$ a, N. j( g6 p
& K8 m8 ~  M! P- \+ t8 N软浮点
3 J6 ~- p; t# g1 `$ t
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。. ]& k2 Q& Q3 F8 x
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。# n, f, \. E, ^# j6 P' C
float add(float a,float b,float c )
/ s% s( r* {) c1 [# l{
7 U, F4 y7 e' H. {" g+ E+ V    return a+b+c;+ \4 i1 m2 j8 u3 _# h
}
8 E7 s( n8 e* x
==> $ arm-none-eabi-objdump -d main.o
+ |) h) M6 k" S 2015-10-31 16:56:48屏幕截图.png ; J8 d6 F, w" r, F9 x5 n4 b" y- G
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。7 V- s' i; r  J1 c4 x( h+ t' T

. W4 P* q4 Y1 A9 [! f8 |. G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。# f( O6 @1 [: _; h2 [' E
4 R: o) U' S/ T; ~
硬浮点
/ v; t" W$ [- v. G1 G0 n" X& {, R+ R# E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。7 I: v( {9 r( R* u0 ^$ K4 |
同样,还是对main.o进行反汇编:
& K+ e; V, R6 H! ` 2015-10-31 17:13:31屏幕截图.png + z/ e% W2 i1 w4 Q

- j$ Y: {# R3 T5 X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。' G8 ~$ I9 L; a/ n8 m3 x# z% [

' L  K! N$ j# I' z8 i0 n  W/ J8 w# N; @+ G# i$ {7 X3 N% E% R
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。
- n9 E& J" n( G5 n
  E$ ^7 _" r; e5 U- ?

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 20:077 }' G/ S, ]- I
楼主研究得很深入,跟贴学习

& y% y2 H. N% z# }) S3 x7 J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

$ E8 m- Y( q' W& j+ a& V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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