前言
- |( b) ^1 O. y9 z. b' S! a& U7 r! QSTM32F3xx/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 L4 v! N7 {# B0 V+ f# D: vCortex-M4 内核浮点指令集
数运算算浮点指令



- I* M7 ]5 ^4 }* y6 ?$ M1 n转移，调用，比较浮点指令


* h* ^% }+ d% P  E* D* Y, N
Keil 编译器的浮点开方使用
; V5 a/ V! C, x, A4 C1) 编译器设定
首先选择单精度浮点硬件单元

& Z, u5 j; f2 F1 k- f
$ M& B4 ]; N" d( k1 A5 i
4 _3 |& c; o" a! ^& T! A+ T+ m在 Define 部分增加 ARM_MATH_CM4,__FPU_PRESENT=1,__FPU_USED =1 的定义



2) 加入包含文件#include "math.h"
# i+ [5 r% S" L& |" c2 e, A  c6 Z* \

; Y: [4 n) o: \* U( o

3) 加入测试代码
直接调用内联函数__sqrtf()

1.    volatile float32_t Sqr_Inf1,Sqr_Inf2;
   
2.    volatile float32_t Sqr_Outf[2];
   0 n, s" m3 P. Q0 n
3.    Sqr_Inf1 = 1560.69f;
   
4.    Sqr_Inf2 = 123.2f;
   $ m' y) B# S5 |, G: ?2 S
5.    while(1)
   8 I9 h" X1 v- b; m" k
6.    {
   
7.    Sqr_Outf[0] = __sqrtf(Sqr_Inf1);
   
8.    Sqr_Outf[1] = __sqrtf(Sqr_Inf2);
   
9.    }

复制代码

   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
8 z  T2 |- N9 A% [% v2 _
0 u) g) b+ t# c/ d/ \
8 |* \5 K2 C3 ]. r6 y/ o" H
IAR 编译器的浮点开方使用
( p- F, z" D9 ]& S* ~1 k1) 编译器设定
7 ~5 j4 ^* ]+ M: J! F   选择单精度浮点硬件单元
' f  I! O0 c* ]. N# X5 A0 N


* E7 S5 ^- `- K2) 加入包含文件#include "math.h"


+ R. k3 f4 w9 w% O3 W2 q! z
5 o0 }( T9 ?3 S* P+ o, V3) 加入测试代码
% p2 l; b- p7 a' }4 o, A4 J   需要调用 sqrtf 这个函数

1.    volatile float32_t Sqr_Inf1,Sqr_Inf2;
   
2.    volatile float32_t Sqr_Outf[2];
   9 l3 s  U/ h! P& P
3.    Sqr_Inf1 = 1560.69f;
     x5 I. ~( b" Q* z
4.    Sqr_Inf2 = 123.2f;
   ) w1 E0 b- z" n, Q! H5 E) ~/ r: V
5.    while(1)
   
6.    {
   + N# T2 L3 V3 J0 {/ d
7.    Sqr_Outf[0] = sqrtf(Sqr_Inf1);
   1 r& }. I; P& Q4 ^. ^! t1 o. c
8.    Sqr_Outf[1] = sqrtf(Sqr_Inf2);
   
9.    }

复制代码

  x7 ], [/ Y' P# e; G' _5 i1 S   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
+ T2 @' W4 b2 c; c2 y+ l) V
- V3 G4 N2 b7 p
4 C, N- B) k! M
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；
* J  T/ p5 o* V( l/ P6 X. V+ F

% v% I/ B2 O4 ?- @! l
" c4 ^5 y! J1 ~: Y