前言
STM32F3xx/STM32F4xx（ARM Cortex-M4 内核）中集成了 FPU，也就是浮点指令单元，可以将浮点运算变得简单快速，但如果想要发挥出这个浮点运算的最大功效，必须使用浮点指令集，开发者可以直接使用浮点指令集，但目前随着系统的集成度更大，开发者还是希望使用 C 语言进行编程，还要求执行时间短，当调用 DSP_Lib 库函数方式，时会有执行时间长的问题，本文以浮点开方为例对此类需求做相关说明。

5 n$ E/ r  ]* N/ |. cCortex-M4 内核浮点指令集
数运算算浮点指令


& t/ {! T: G: r. j+ i
# [9 M/ c- P4 q3 r+ o转移，调用，比较浮点指令


+ ~( q. t: R/ z6 R/ G1 B
Keil 编译器的浮点开方使用
5 n8 T, Z$ j' ~: c& [2 @1) 编译器设定
首先选择单精度浮点硬件单元
- i/ T* ?) X2 i: m* r
* C! l8 L1 r- j4 }9 [0 v( [
; y: U  q. ]& F. }
! Z: _/ A; ^, b& r7 s: U在 Define 部分增加 ARM_MATH_CM4,__FPU_PRESENT=1,__FPU_USED =1 的定义

5 k4 R4 Z4 ^/ D" ?8 q+ q- C: J
/ Z7 s- H: P% e7 k5 B. w6 h9 R( V
2) 加入包含文件#include "math.h"
& u: ~! _% p& I  a' S* b% o; t" m
9 I0 u) m. a. X" n+ Q

' {% R# d( y$ d+ h
& @4 l- z; p5 W  j2 W3) 加入测试代码
直接调用内联函数__sqrtf()
) z% x6 \9 u* K3 M2 e4 Y! f: D

1.    volatile float32_t Sqr_Inf1,Sqr_Inf2;
   / ^0 N9 p3 `8 B6 k
2.    volatile float32_t Sqr_Outf[2];
   
3.    Sqr_Inf1 = 1560.69f;
   ( P' L+ w& S& j3 s  y/ k
4.    Sqr_Inf2 = 123.2f;
   $ m0 D, t0 U. Y8 u+ E: \6 H7 N
5.    while(1)
   ) ]$ }% ?* V. O& j9 B
6.    {
   
7.    Sqr_Outf[0] = __sqrtf(Sqr_Inf1);
   
8.    Sqr_Outf[1] = __sqrtf(Sqr_Inf2);
   
9.    }

复制代码

. W2 G' X+ _: ]3 h" G3 R6 Q& P   汇编代码如下， 可以直观看到 VSQRT.F32 这条直接使用浮点开方运算的指令
0 k/ t" I# @9 P, u; ^0 m
, _; M- |; p9 m4 Z' E$ Z3 ]2 p
# R% Z, k5 M& s) l3 c
0 B% Q8 e' k* [. J- l+ L, z# a1 u0 K IAR 编译器的浮点开方使用
1) 编译器设定
   选择单精度浮点硬件单元



2) 加入包含文件#include "math.h"
: _$ R0 x* \  A; m# p. H
4 \2 L! M' P' e/ }4 o7 g
6 Z* k% \( m6 f9 J7 g( G* Y
3) 加入测试代码
   需要调用 sqrtf 这个函数

1.    volatile float32_t Sqr_Inf1,Sqr_Inf2;
   - p, z$ ]# e: d" [4 q' P' r0 b' B
2.    volatile float32_t Sqr_Outf[2];
   , h1 H, b) P; d% u- k- G8 N; {6 O9 |
3.    Sqr_Inf1 = 1560.69f;
   
4.    Sqr_Inf2 = 123.2f;
   8 }2 V0 H9 z' ^- C4 ^* }- z
5.    while(1)
   " @" {4 ]7 w- S1 C
6.    {
   
7.    Sqr_Outf[0] = sqrtf(Sqr_Inf1);
   
8.    Sqr_Outf[1] = sqrtf(Sqr_Inf2);
   
9.    }

复制代码

- ]% g, ~# d5 J# |5 C  u   汇编代码如下，可以看到 VSQRT.F32 这条直接使用浮点开方运算的指令


' _, _' |2 B' K5 u5 o" D
值得说明的是 IAR 浮点开方调用普通函数库 sqrtf，这个函数库中做了数据大于 0 的判断， 从软件角度上更安全， 但时间会长；而 Keil 的函数__sqrtf()实际上是类似 inline function 的属性，并没有函数调用和返回的指令，更为简单，执行时间短；
+ B7 t  m4 V1 `( W$ l

1 _- }2 B2 I8 Q6 e