使用STM32F3discovery关于FPU的一些问题

1万 · 2024-7-26 18:39

传感器处理要用到浮点运算，而且STM32F303的优势是具有FPU单元，因此如何使用硬件FPU是STM32F3discovery使用的基础。
1、在STM32F3-Discovery_FW_V1.1.0ProjectPeripheral_Examples中有个FPU工程，通过LED4可观察使用硬件FPU前后的速度区别。看其编译反汇编确实用到浮点的V指令，说明在OPNION的C+选项中选中USE FPU确实能够使用硬件FPU，其中用到的fabsf、fmaf、sqrtf等函数就是使用了硬件FPU，其实现应在CMSIS DSP Software Library中。在STM32F3-Discovery_FW_V1.1.0LibrariesCMSISDocumentationDSP_Lib中有LIB的介绍，在STM32F3-Discovery_FW_V1.1.0LibrariesCMSISDSP_Lib中有LIB的实现，但这些函数前面都有前缀arm_啊，怎么没有找到fabsf等函数的实现啊？难道他们的实现在MATH.H里面吗？这里面不是定点器件通过Q化实现的浮点运算吗？不明白。
2、看了许多FPU的文章，FPU工程并没有这么复杂啊？[size=13.3333px]
3、用到矩阵运算，如何在STM32F303上硬件实现啊？

只看该作者 · 2024-7-26 21:22

在STM32F303上进行矩阵运算可以使用标准C库和FPU

2万 · 2024-7-26 21:22

CMSIS DSP库提供了优化的矩阵运算函数，如arm_mat_mult_f32等，这些函数针对STM32系列处理器进行了优化，可以高效地利用FPU和DMA（如果可用）进行矩阵运算。

1万 · 2024-7-26 21:22

如果您对性能有极致要求，可以考虑手动编写并优化矩阵运算的代码，通过循环展开、减少函数调用、利用SIMD指令等方式来提高性能。

1万 · 2024-7-26 21:23

使用外部库

只看该作者 · 2024-7-30 18:17

使用STM32F303的硬件FPU（浮点运算单元）可以显著提升处理浮点运算的效率

只看该作者 · 2024-7-30 18:54

STM32F303系列微控制器的FPU可以加速浮点运算，使用FPU可以显著提高浮点计算的性能。
在STM32F303的编译设置中，确保在编译器选项中启用了FPU支持（如-mfloat-abi=hard和-mfpu=fpv4-sp-d16）。

只看该作者 · 2024-7-31 23:16

CMSIS DSP库是ARM提供的用于DSP（数字信号处理）的库，包含了许多数学函数的实现。CMSIS DSP库中的函数通常以arm_前缀命名，例如arm_sqrt_f32用于计算平方根，arm_fabs_f32用于计算绝对值。
对于fabsf等标准C库函数，CMSIS DSP库中的实现可能并不是直接的浮点运算，而是利用了DSP库的优化版本。例如，fabsf的实现可能被替换为arm_fabs_f32，这是一个在CMSIS DSP库中实现的浮点绝对值函数。
在CMSIS DSP库的源代码中（arm_math.h 和 arm_math.c），会包含这些函数的具体实现。这些实现可能不是直接的浮点操作，而是利用硬件FPU来加速计算，具体的实现可以在CMSIS DSP库的源码中找到。

使用STM32F3discovery关于FPU的一些问题

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