STM32~FPU协处理器

转自 ： https://blog.youkuaiyun.com/Bluechalk/article/details/78706641

 

1、FPU浮点运算单元

浮点单元支持单精度浮点计算、一些转换操作、存储器访问和寄存器组间的数据传输。 
对于没有浮点运算单元的MCU（51、AVR），CPU是按照IEEE-754标准的算法来完成运算，消耗资源多，运算时间长。对于有FPU协处理器，浮点运算是由相关指令完成。现在有硬件浮点运算能力的主要有高端DSP，通用CPU和高级的ARM+DSP处理器等。 

2、STM32的FPU浮点运算单元

STM32F4带有32单精度硬件FPU支持浮点指令集。相比Cortex-M3、Cortex-M0等高出数十倍甚至上百倍的运算性能。 
STM32M7/H7及以上处理器带有双精度硬件FPU。 
FPU单元是芯片上一个独立于CPU处理的浮点运算单元，整个单元可以被使能和关闭。 

3、CPACR寄存器

浮点寄存器包括SCB中的CPACR（协处理器访问控制寄存器）、浮点寄存器组、浮点状态和控制寄存器FPSCR、用于浮点运算和控制的其他寄存器。对于FPU使能和关闭，CPACR寄存器位于0xE000ED88处，可通过CMSIS-core中的SCB->CPACR来访问。 

芯片复位后，CP10和CP11 四个位默认为0，FPU是关闭的，此时禁止访问协处理器（禁止了硬件FPU)。将这四个位设置为1，即可完全访问协处理器，从而开启硬件FPU功能。一般该操作是在SystemInit()函数内执行，如下是汇编版的 

4、HAL库开启FPU

一、直接设置SCB->CPACR寄存器的CP10和CP11，开启FPU。 
二、配置全局宏定义标识符__FPU_USED 的值为1，一般M4的工程都有是否支持FPU、是否使用FPU的宏。 
一般开发过程中无需更改CPACR这部分代码，只需把__FPU_USED宏打开，开发人员只需去编写算法。