18、嵌入式微处理器系统的编程与工具

嵌入式微处理器系统的编程与工具

1. 浮点运算性能与精度选择

在编程中，我们常常会用到一些高级运算，如三角函数（sin、cos、atan）、指数函数（exp）和平方根函数（sqrt）等。由于之前讨论的 EV 算法中使用了 sqrt() 函数，所以我们也对其进行了性能测量。

需要注意的是，从 math.h 头文件的定义来看，这些高级运算函数默认是为 64 位双精度（double）设计的。如果我们想使用 32 位单精度（float），则应该使用 C99 标准中的对应函数。具体做法是在函数名后面加上 “f”，例如 sqrt() 在 C99 中就变成了 sqrtf()。

通过图 5.7 对比 sqrt() 和 sqrtf() 的性能，我们可以看到显著的性能差异。图 5.7 展示了三种 CPU（ARM、MicroBlaze 和 Nios II/e）的浮点运算性能测量结果。这个浮点性能基准在 FHR 监视器的实际测量中也有所体现。因为我们以 250Hz 的频率进行采样，所以一个实时系统至少需要每秒提供 250 帧（FPS）。ARM 可以实现 3570 FPS 的实时性能，而 MicroBlaze 为 10 FPS，Nios II/e 为 2 FPS，后两者无法满足实时 FHR 监视器的要求。

2. C/C++ 学习资源

2.1 学习帮助资源

• 常见问题解答 ：http://c-­faq.com/ 提供了 C/C++ 常见问题的解答。
• 正式语言定义 ：http://www.lysator.liu.se/c/index