Keil中使用STM32F4xx硬件浮点单元

stm32 浮点运算指令STM32是意法半导体(STMicroelectronics)公司开发的一系列32位微控制器系列。

它们基于ARM Cortex-M内核，提供了丰富的外设和功能，适用于各种应用领域，包括工业控制、汽车、消费电子等。

在STM32微控制器中，浮点运算指令是非常重要的一部分，它们用于执行浮点数的计算和操作。

下面将介绍一些与STM32浮点运算指令相关的内容。

1. 浮点数据类型：在STM32中，浮点数据可以使用两种不同的格式进行表示：单精度浮点数（32位）和双精度浮点数（64位）。

单精度浮点数使用IEEE 754标准格式，包括符号位、指数位和尾数位。

双精度浮点数则使用更长的格式来表示更高的精度。

2. 浮点单元：STM32微控制器中的浮点运算指令由浮点单元(FPU)来执行。

FPU是一个硬件功能模块，它可以高效地执行浮点数的计算和操作。

FPU支持常见的浮点运算指令，如加法、减法、乘法等，同时还支持一些高级的浮点运算，如开方、三角函数等。

3. 浮点运算指令：STM32提供了一组浮点运算指令，用于执行各种浮点数的计算操作。

下面是一些常见的浮点运算指令：- 加法和减法指令：用于执行两个浮点数的加法和减法运算。

例如，FADD指令用于执行两个单精度浮点数的加法运算，FADDP指令用于执行两个双精度浮点数的加法运算。

- 乘法和除法指令：用于执行两个浮点数的乘法和除法运算。

例如，FMUL指令用于执行两个单精度浮点数的乘法运算，FDIV指令用于执行两个单精度浮点数的除法运算。

- 比较和判断指令：用于比较两个浮点数的大小，并返回比较结果。

例如，FCMP指令用于比较两个单精度浮点数的大小，返回比较结果。

- 转换指令：用于在不同浮点数据类型之间进行转换。

例如，FMOVS指令用于将一个单精度浮点数转换为一个双精度浮点数，FMULS指令用于将一个双精度浮点数转换为一个单精度浮点数。

4. 浮点数运算的性能优化：在进行浮点数运算时，为了提高性能，可以采用一些优化技术。

Keil 如何进行 STM32 的程序开发在 STM32 的程序开发中，Keil 是开发者很常用的工具，因为它提供了完整且易于使用的开发环境和工具链，包含了 C 语言编译器、调试器和 IDE 等，可以帮助开发者完成从编写代码到编译、下载、调试等一系列操作。

本文将介绍如何使用 Keil 进行 STM32 的程序开发。

安装 Keil首先，我们需要安装 Keil 软件。

进入 Keil 的官网，点击下载并安装最新版本的Keil 软件。

在安装过程中需要注意以下几点：1.确认安装路径是否正确；2.安装时需要选择对应的开发板型号，这样可以保证后续的工程创建和调试能够正常进行；3.安装完成后，需要将对应的 STM32 库文件导入进来，这样才能在程序中调用。

创建工程安装成功后打开 Keil 软件，新建工程，选择对应 STM32 的型号和使用的编译器。

创建好工程之后，Keil 会自动生成一些默认的文件和代码，包括：startup_stm32fxxx.s、stm32fxxx.h、system_stm32fxxx.c 以及一个主函数模板。

其中，startup_stm32fxxx.s 是汇编程序文件，用于初始化芯片的栈、堆、堆栈指针等；stm32fxxx.h 是 STM32 的寄存器头文件，定义了 STM32 系列芯片中所包含的寄存器和位定义；system_stm32fxxx.c 在裸机程序中会被用于初始化芯片的时钟等设置。

主函数模板中也提供了一些标准的例程代码和编程示范。

除此之外，我们还需要在项目文件中添加外设库和相应的驱动库，以便于我们后续的开发和调试操作。

编写程序在 Keil 的工程中，我们可以利用 C 语言进行程序的编写，并通过 Keil 提供的相应的编译器进行编译操作。

在编写程序时，需要注意以下几点：1.寄存器的地址定义方式和位操作方式；2.芯片的中断向量表，在启动文件中需要正确地进行定义；3.可以使用 Keil 的固件库，在工程中添加对应的库文件即可；4.若要进行时序或者中断服务程序测试，可以使用 Keil 提供的仿真工具进行模拟；除此之外，编写程序还需要注意以下几个常用的函数库：1.CMSIS 核心函数库：主要是一些对寄存器的直接操作和位操作等的接口函数；2.Hal 库：主要是对各种外设控制的库函数，例如 IIC、SPI、UART 等的通用控制函数库；3.Standard Peripherals Library：主要是对芯片内的各种外设进行控制的函数库，例如 ADC、DAC、定时器等。

stm32 浮点数乘除法在STM32 微控制器中，浮点数乘法和除法可以通过使用浮点数处理单元（Floating Point Unit, FPU）中的相应指令来实现。

下面是两种常见的方法：1. 使用标准的C 语言库函数：- 浮点数乘法：可以使用`<math.h>` 头文件中的`float` 或`double` 类型的乘法函数，例如`float result = a * b;`。

- 浮点数除法：同样可以使用`<math.h>` 头文件中的乘法函数，例如`float result = a / b;`。

2. 使用浮点数处理单元（FPU）指令：- 浮点数乘法：在使用浮点数乘法时，可以直接使用FPU 中的指令进行乘法操作。

具体的指令取决于STM32 微控制器型号和所使用的编译器。

例如，对于STM32F4 系列的微控制器，可以使用以下指令实现浮点数乘法：```float result;__asm("VMLA.F32 %0, %1, %2" : "=t"(result) : "t"(a), "t"(b));```- 浮点数除法：同样可以使用FPU 中的指令进行除法操作。

对于STM32F4 系列的微控制器，可以使用以下指令实现浮点数除法：```float result;__asm("VDIV.F32 %0, %1, %2" : "=t"(result) : "t"(a), "t"(b));```请注意，具体的指令和语法可能会根据不同的STM32 微控制器型号和使用的编译器而有所变化。

建议参考相关的微控制器文档和编译器手册以获取详细的信息和准确的指令形式。

stm32 浮点运算指令
STM32是一款广泛应用于嵌入式系统的微控制器。

它具有高性能、低功耗和丰富的外设功能，广泛应用于各种领域，如工业控制、汽车电子和消费电子等。

在STM32中，浮点运算指令是其关键特性之一，它为开发人员提供了强大的数学计算能力。

浮点运算指令在STM32中以硬件形式实现，能够高效地执行各种浮点计算。

这些指令包括加法、减法、乘法和除法等基本运算，以及开方、取余和取整等附加运算。

利用这些指令，开发人员可以轻松处理复杂的数学问题，如信号处理、图像处理和运动控制等。

浮点运算指令的优势在于其高速和精度。

由于硬件实现，这些指令能够以很高的频率执行，从而提高了系统的计算性能。

此外，浮点运算指令还支持单精度和双精度计算，能够满足不同应用对计算精度的要求。

除了高性能和精度，浮点运算指令还具有易用性和可靠性。

STM32提供了丰富的软件库和开发工具，使开发人员可以方便地使用这些指令。

此外，硬件实现还能够保证浮点运算的稳定性和可靠性，避免了由软件实现引起的计算误差和性能损失。

STM32浮点运算指令为嵌入式系统的开发人员提供了强大的数学计算能力。

它的高速、精度、易用性和可靠性使得开发人员能够高效地完成各种复杂的数学计算任务。

在未来的嵌入式系统开发中，浮
点运算指令将继续发挥重要作用，推动技术的进步和创新。

STM32F4系列FPU开启及测试◆要充分发挥STM32F4系列处理器FPU的数学性能，需要进行一些设置：1.编译控制选项。

在system_stm32f4XXX.c文件的system_init()函数里面添加如下代码（在keil5版本中不需要）：/* FPU settings ------------------------------------------------------------*/#if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2)); /* set CP10 and CP11 Full Access */#endif2.添加全局宏定义。

在工程选项（Project->Optionsfor target "XXXX"）中的C/C++选项卡的Define 中加入如下的语句（用逗号隔开）：__FPU_USED=1__FPU_PRESENT=1ARM_MATH_CM4__CC_ARMARM_MATH_MATRIX_CHECKARM_MATH_ROUNDING3.keil中开启FPU。

在工程选项的“Target”选项卡里的“Code Generation”下的“Floating Point Hardware”下拉菜单中选择“Use FPU”（keil5以上版本可能为“Single Precision”）。

4.添加官方DSP库。

在工程文件中添加arm_cortexM4lf_math.lib库文件（位于\Libraries\CMSIS\Lib\ARM中），库提供浮点数的各种基本运算函数，如以_f32结尾的运算函数。

5.包含头文件。

在需要使用浮点运算的文件中#include<arm_math.h>。

STM32F4的FPU性能的设置及要点除了网上的教程外，还要特别注意，当运算中有浮点的数字时要把，数字后面加上一个f。

例如表达式中有4.321参与运算。

当你不在4.321后加f时，stm32F405的片子不知道把他当做单精度float用FPU来运算，，默认可能是当做double来运算（我不确定），运算速度还是很慢。

切记所有浮点数字后面加上f，，，，有时候keil会提示warning：#1035-D：single-precision operand implicitly converted to double-precision 这句话的意思就是单精度运算隐式转换成了双精度运算了。

这个时候就要在单精度数字后面加个fkeilmdk的设置中完整的define是USE_STDPERIPH_DRIVER，STM32F4XX，__FPU_PRESENT=1，__FPU_USED =1，ARM_MATH_CM4，__CC_ARM要在MDK中有个选项设置usr FPUSTM32F4之FPU性能的充分发挥-设置要点浮点运算一直是定点CPU的难题，比如一个简单的1.1+1.1，定点CPU必须要按照IEEE-754标准的算法来完成运算，对于8位单片机来说已经完全是噩梦，对32为单片机来说也不会有多大改善。

虽然将浮点数进行Q化处理能充分发挥32位单片机的运算性能，但是精度受到限制而不会太高。

对于有FPU（浮点运算单元）的单片机或者CPU来说，浮点加法只是几条指令的事情。

现在又FPU或者硬件浮点运算能力的主要有高端DSP（比如TI F28335/C6000/DM6XX/OMAP等），通用CPU（X87数学协处理器）和高级的ARM+DSP 处理器等。

STM32-F4属于Cortex-M4F构架，这和M0、M3的最大不同就是多了一个F-float，即支持浮点指令集，因此在处理数学运算时能比M0/M3高出数十倍甚至上百倍的性能，但是要充分发挥FPU的数学性能，还需要一些小小的设置：1.编译控制选项：虽然STM32F4XX固件库的例程之system_stm32f4XXX.c文件中添加了对应的代码，但给用户评估使用的STM32F4-Discovery例程中却没有，因此MDK4.23编。

keil中floating point hardware（实用版）目录1.Keil MDK-ARM 开发板介绍2.Floating Point Hardware 的概念与作用3.Keil 中 Floating Point Hardware 的配置与使用4.总结正文【1.Keil MDK-ARM 开发板介绍】Keil MDK-ARM 是一款针对 ARM Cortex-M 处理器的开发板，它具有高性能、低功耗的特点，广泛应用于嵌入式系统开发。

MDK-ARM 开发板提供了丰富的外设资源，如 UART、SPI、I2C、ADC 等，为开发者提供了便利的开发环境。

【2.Floating Point Hardware 的概念与作用】Floating Point Hardware，即浮点硬件，是指能够进行浮点数运算的硬件设备。

在嵌入式系统中，浮点硬件可以进行高效的浮点数运算，如加法、减法、乘法、除法等，大大提高了数据处理速度和精度。

【3.Keil 中 Floating Point Hardware 的配置与使用】在 Keil MDK-ARM 开发板中，可以通过配置选项启用浮点硬件。

以下是具体操作步骤：1) 打开 Keil uVision 软件，创建一个新的 MDK-ARM 工程。

2) 在工程设置中，选择“Target”选项卡，找到“C/C++ Build”设置。

3) 在“C/C++ Build”设置中，切换到“Settings”选项卡，找到“FloatPoint”选项。

4) 在“Float Point”选项中，可以选择是否启用浮点硬件。

默认情况下，浮点硬件是关闭的。

如果需要使用浮点硬件，选择“Enable”选项，并选择合适的浮点数运算库，如“ARM math library”或“Soft float library”。

5) 配置完成后，可以在代码中使用浮点数运算。

例如，可以使用float 或 double 类型变量，并调用相应的浮点数运算函数进行计算。

keil 软浮点参数
（最新版）
目录
1.Keil 软浮点参数的概念
2.Keil 软浮点参数的设置方法
3.Keil 软浮点参数的应用场景
4.Keil 软浮点参数的优势与不足
正文
一、Keil 软浮点参数的概念
Keil 软浮点参数是指在 Keil 软件中，用于设置浮点数运算的精度和范围的参数。

通过调整这些参数，可以有效地优化代码的运行效率和精确度。

二、Keil 软浮点参数的设置方法
1.打开 Keil 软件，创建或打开需要设置软浮点参数的项目。

2.在项目管理器中，找到对应的工程文件夹，并双击打开。

3.在工程文件夹中，找到.ioc 文件，双击打开。

4.在.ioc 文件中，找到软浮点参数的相关设置项，例如：
```
软浮点参数 FPU_PRECISION=24
软浮点参数 FPU_FULL_PRECISION=0
软浮点参数 FPU_SINGLE_PRECISION=1
```
5.根据实际需求，调整上述参数的值，并保存.ioc 文件。

6.重新编译项目，查看效果。

三、Keil 软浮点参数的应用场景
1.需要进行大量浮点数运算的场景，例如数值计算、图像处理等。

2.对运算精度和速度有较高要求的场景，例如实时控制、信号处理等。

四、Keil 软浮点参数的优势与不足
1.优势：通过调整软浮点参数，可以在保证运算效果的前提下，提高代码的运行速度和效率。

2.不足：不同的参数设置可能会导致不同的精度效果，需要根据实际需求进行调整。

同时，过高的精度设置可能导致运算速度下降，过低的精度设置可能导致运算结果不准确。

Keil中使用STM32F4xx硬件浮点单元前言一.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学运算，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学运算。

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1. 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：2. 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：/* FPU settings ------------------------------------------------------------*/#if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2)); /* set CP10 and CP11 Full Access */#endifb. 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，见下图所示：__FPU_PRESENT=1,__FPU_USED =1。

stm32f407标准库keil 浮点运算
在Keil中使用STM32F407标准库进行浮点运算非常简单。

首先，需要确保已经正确配置了Keil环境和编译器。

接下来，在Keil中创建一个新的工程，并选择适合的STM32F407芯片型号。

在工程文件夹中，可以找到名为
"STM32F4xx_StdPeriph_Lib"的文件夹，里面包含了标准库的所有头文件和源代码。

要在Keil中使用浮点运算，需要在编译选项中启用浮点支持。

打开项目属性对话框，选择"C/C++"选项，并在"预处理器选项"中添加__FPU_PRESENT宏定义。

此外，还需要选择正确的浮点单元类型（单精度或双精度），并设置浮点数的大小。

在代码中，可以使用标准库中提供的各种浮点运算函数。

例如，可以使用标准库中的浮点数加法函数"float32_t
arm_add_f32(float32_t op1, float32_t op2)"执行两个32位浮点数的加法运算。

除了基本的浮点运算函数外，标准库还提供了其他各种复杂的浮点运算函数，如三角函数、指数函数、对数函数等。

可以根据需要选择适当的函数使用。

总之，在Keil中使用STM32F407标准库进行浮点运算非常方便。

只需正确配置编译选项，并使用提供的浮点运算函数即可实现各种浮点运算操作。