53、Cortex-M33处理器中的浮点单元（FPU）详解

Cortex-M33处理器中的浮点单元（FPU）详解

1. 浮点数据概述

在C编程中，数值可以被定义为浮点数据。例如，圆周率π可以被声明为单精度浮点数：

float pi = 3.141592F;

或者双精度浮点数：

double pi = 3.1415926535897932384626433832795;

浮点数据使处理器能够处理比整数或定点数据更广泛的数据范围，以及非常小的值。此外，还有半精度浮点数据格式，它占用16位。不过，一些C编译器不支持半精度浮点格式。在gcc和Arm® C编译器中，半精度浮点值使用 __fp16 数据类型声明（注意：需要额外的命令选项）。

1.1 单精度浮点数

单精度数据格式具有特定的表示规则。在大多数情况下，指数的值范围是1 - 254，单精度值由特定方程表示。要将一个值转换为单精度浮点数，需要将其归一化到1.0和2.0之间。以下是一些浮点值的示例：
| 浮点值 | 符号 | 指数 | 二进制形式的小数部分 | 十六进制值 |
| — | — | — | — | — |
| 1.0 | 0 | 127 (0x7F) | 000_0000_0000_0000_0000_0000 | 0x3F800000 |
| 1.5 | 0 | 127 (0x7F) | 100_0000_0000_0000_0000_0000 | 0x3FC00000 |
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