使能Kinetis K64 Cortex-M4F内核的FPU功能

只看该作者 · 2015-3-28 10:59

FPU即浮点运算单元是M4的一大特色亮点，虽然这个模块在ARM Cortex-M4内核中是一个选配，不过飞思卡尔最新的M4产品几乎都把FPU功能加进去了，毕竟没增加多少钱，而且还多了一个亮点，何乐而不为呢，呵呵。虽然加入了这个FPU会提高一定的浮点运算性能，但是具体使用中还是有些需要注意的地方，下面我简单聊聊，各位看官且瞧且珍惜，呵呵…

我以IAR下K64的代码为例介绍使用FPU的功能的方法，准备如下：

测试平台：FRDM-K64

开发环境：IAR

例程代码：K64F120M_IAR_Sample_Code\build\iar\hello_world

1. 首先需要配置IAR的编译器，在Options->General Options->Target选项卡中，打开FPU功能即选中VFPv4，即告诉编译器，该芯片平台自带FPU功能，对浮点变量的运算尽量使用FPU的运算指令；

2. 上一步是对IAR进行了配置，但是ARM Cortex-M4内核上电默认是把该FPU的权限是关闭的（如下图，M4内核默认是禁止访问FPU的），所以造成了一种冲突，即IAR编译器把FPU相关的指令分配给浮点运算，但是内核部分却没有把这个权限打开，所以如果只配置了第一步，然后在程序里使用了浮点运算则会引起芯片的硬件错误（Hard fault），所以在程序最开始的地方需要配置M4内核寄存器CPACR，打开对FPU的访问权限，如下图：

3. 在主函数中定义并赋值浮点型变量，编译并下载到K64，进入调试环境查看反汇编窗口，可以看到带有浮点操作的指令都是前面带'v’的FPU专用指令，这样FPU就并利用起来的，至于具体FPU的performance我没有测，以后有时间找个好用的方法测试一下。