關(guān)于A(yíng)RM MDK使用STM32F4xx 硬件浮點(diǎn)單元的話(huà)題

有工程師反應說(shuō)Keil 下無(wú)法使用STM32F4">STM32F4xx 硬件浮點(diǎn)單元， 導致當運算浮點(diǎn)時(shí)運算時(shí)間過(guò)長(cháng)，還有一些人反應不知如何使用芯片芯片內部的復雜數學(xué)運算，比如三角函數運算。針對這個(gè)部分本文將詳細介紹如何使用硬件浮點(diǎn)單元以及相關(guān)數學(xué)運算。

二．問(wèn)題產(chǎn)生原因
1. ------對于Keil MDK Version 5 版本， 編譯器已經(jīng)完全支持STM32F4xx 的FPU（浮點(diǎn)運算單元），可以直接使用芯片內部的浮點(diǎn)運算單元。

2. ------對于Keil MDK Version 4 版本， 高版本v4，比如當前keil">keil官網(wǎng)可下載的v4.74.0.0 版本也已經(jīng)支持FPU，可以直接使用芯片內部浮點(diǎn)運算。但如果使用低版本v4，如v4.23.0.0 版本，則需要對軟件進(jìn)行相應設置。

三. 如何解決問(wèn)題
1. 查看手頭Keil 版本是否支持FPU，最簡(jiǎn)單辦法是進(jìn)入Keil 調試界面直接查看0xE000ED88 地址單元數據，如果為0x00F00000， 則說(shuō)明已經(jīng)支持FPU，如下圖所示：

2. 如果0xE000ED88地址數據為0x00000000，則需要做如下操作：
a. 在system_stm32f4xx.c文件中的systeminit()函數里面添加如下代碼：

/* FPU settings------------------------------------------------------------*/
#if (__FPU_PRESENT == 1) &&(__FPU_USED == 1)
SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL<< 11*2)); /* set CP10 and CP11 Full Access */
#endif

b. 在工程選項（Project->Optionsfor target "XXXX"）中的C/C++選項卡的Define 中加入 如下的語(yǔ)句，見(jiàn)下圖所示：

__FPU_PRESENT=1,__FPU_USED =1。

c. 這樣編譯時(shí)就加入了啟動(dòng)FPU 的代碼，CPU 也就能正確高效的使用FPU 進(jìn)行簡(jiǎn)單的加減 乘除了。
3. 進(jìn)一步說(shuō)明使用芯片復雜數學(xué)運算使用對于復雜運算，比如三角函數，開(kāi)方等運算，需要如下設置：
a. 包含arm_math.h頭文件。
b. 在工程選項的C/C++選項卡的define 中繼續加入語(yǔ)句ARM_MATH_CM4。
c. 在工程選項的C/C++選項卡的define 中繼續加入語(yǔ)句__CC_ARM。
以使用sin，cos 運算舉例，需要調用arm_sin_f32()以及arm_cos_f32()，這兩個(gè)函數定義在arm_sin_f32.c 和arm_cos_f32.c中，需要在工程中加入這兩個(gè)c 文件。
* 在 ST 庫文件包中的文件目錄如下：

stm32f4_dsp_stdperiph_libSTM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.1.0LibrariesCMSISDSP_LibSou
rceFastMathFunctions
* 在keil 安裝目錄下的文件目錄如下：
KeilARMCMSISDSP_LibSourceFastMathFunctions

當用到更多數學(xué)運算， 如開(kāi)根號，三角運算，求絕對值等等，客戶(hù)也可以直接在工程中加入ARM中的數學(xué)運算庫arm_cortexM4lf_math.lib，而不需要一個(gè)個(gè)文件的添加，
* 在 ST 庫文件包中的目錄如下：

STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.6.0STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.6.0LibrariesCMSISLibARM
* 在keil 安裝目錄下的文件目錄如下：
KeilARMCMSISLibARM

四. 結語(yǔ)
從測試效果看當使用了硬件浮點(diǎn)運算單元，數學(xué)計算變得簡(jiǎn)單高效，可以留給系統更多時(shí)間處理其他控制程序，有效提升系統效率，節省時(shí)間。