一. 前言
有工程师反应说 Keil 下无法使用 STM32F4xx 硬件浮点单元， 导致当运算浮点时运算时间过长，还有一些人反应不知如何使用芯片芯片内部的复杂数**算，比如三角函数运算。针对这个部分本文将详细介绍如何使用硬件浮点单元以及相关数**算。

+ S/ p. J0 P9 ]二．问题产生原因
1. ------对于 Keil MDK Version 5 版本， 编译器已经完全支持 STM32F4xx 的 FPU（浮点运算单元），可以直接使用芯片内部的浮点运算单元。
2. ------对于 Keil MDK Version 4 版本， 高版本 v4， 比如当前 keil 官网可下载的 v4.74.0.0 版本也已经支持FPU， 可以直接使用芯片内部浮点运算。但如果使用低版本 v4，如 v4.23.0.0 版本， 则需要对软件进行相应设置。

三. 如何解决问题
7 P3 }, i0 h. [) g$ N9 _) J1. 查看手头 Keil 版本是否支持 FPU，最简单办法是进入 Keil 调试界面直接查看 0xE000ED88 地址单元数据，如果为 0x00F00000， 则说明已经支持 FPU，如下图所示：


% K( ?+ y' l  y2 d8 Z
( j3 \! z/ B) B" Y1 b+ B4 g2. 如果 0xE000ED88 地址数据为 0x00000000，则需要做如下操作：
a. 在 system_stm32f4xx.c 文件中的 systeminit()函数里面添加如下代码：
5 ~; r+ l& U2 k$ `, @. C' O

1. /* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
   ; a% W* D% k0 t* E  m2 h
2. #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
   6 S3 d' @' Y; f3 A' e
3. SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2)); /* set CP10 and CP11 Full Access */
   
4. #endif

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b. 在工程选项（Project->Options for target "XXXX"）中的 C/C++选项卡的 Define 中加入如下的语句，
( d. b9 c( G0 F3 M' k见下图所示：
8 n/ a' L5 c8 K' B

1. __FPU_PRESENT=1,__FPU_USED =1。

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! C! F* l  x+ m3 {" t" `5 X; e9 t& X
' S, H" A+ Z% }& v* Cc. 这样编译时就加入了启动 FPU 的代码，CPU 也就能正确高效的使用 FPU 进行简单的加减乘除了。
# M* @; R2 k2 l7 b$ }$ @3. 进一步说明使用芯片复杂数**算使用
5 n8 A  e9 J5 _/ r; [5 K对于复杂运算，比如三角函数，开方等运算，需要如下设置：
; F/ P7 e" Z& B; H8 L% Ua. 包含 arm_math.h 头文件。
b. 在工程选项的 C/C++选项卡的 define 中继续加入语句 ARM_MATH_CM4。
. ?# a9 |) |+ Hc. 在工程选项的 C/C++选项卡的 define 中继续加入语句__CC_ARM。
以使用 sin，cos 运算举例，需要调用 arm_sin_f32()以及 arm_cos_f32()，这两个函数定义在arm_sin_f32.c 和 arm_cos_f32.c 中，需要在工程中加入这两个 c 文件。
在 ST 库文件包中的文件目录如下：

1. \stm32f4_dsp_stdperiph_lib\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.1.0\Libraries\CMSIS\DSP_Lib\Source\FastMathFunctions

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7 x0 b& g% z( U+ J% v, b; d( ^在 keil 安装目录下的文件目录如下：
% r2 w/ N$ ~! F! A2 K/ {

1. \Keil\ARM\CMSIS\DSP_Lib\Source\FastMathFunctions

复制代码

当用到更多数**算， 如开根号，三角运算，求绝对值等等，客户也可以直接在工程中加入 ARM 中的数**算库 arm_cortexM4lf_math.lib，而不需要一个个文件的添加，
9 Z7 ^! Q  p  V; B  G/ J在 ST 库文件包中的目录如下：
& s6 C0 ?. D% i) ]+ o4 h

1. \stm32f4_dsp_stdperiph_lib\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.1.0\Libraries\CMSIS\Lib\ARM

复制代码

! I' `  ?4 A# v3 O在 keil 安装目录下的文件目录如下：
" ~/ h! x; y- S" x2 X; T: z

1. Keil\ARM\CMSIS\Lib\ARM

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四. 结语
从测试效果看当使用了硬件浮点运算单元，数学计算变得简单高效，可以留给系统更多时间处理其他控制程序， 有效提升系统效率，节省时间。
+ f9 s8 l1 n* d. Q

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不错的资料啊！