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。

Cortex-M4 内核浮点指令集
数运算算浮点指令



转移，调用，比较浮点指令



Keil 编译器的浮点开方使用
1) 编译器设定
首先选择单精度浮点硬件单元



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"




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];
   
3.    Sqr_Inf1 = 1560.69f;
   
4.    Sqr_Inf2 = 123.2f;
   
5.    while(1)
   
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



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"



3) 加入测试代码
   需要调用 sqrtf 这个函数

1.    volatile float32_t Sqr_Inf1,Sqr_Inf2;
   
2.    volatile float32_t Sqr_Outf[2];
   
3.    Sqr_Inf1 = 1560.69f;
   
4.    Sqr_Inf2 = 123.2f;
   
5.    while(1)
   
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，可以看到 VSQRT.F32 这条直接使用浮点开方运算的指令



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；