2

相关规格：

  • STM32F407IG 处理器，带 FPv4-SP FPU (Cortex M4F)；
  • STM32F40G-EVAL 开发板；
  • IAR 嵌入式工作台 - ARM，v6.50

问题：如何在 FP 计算之前以编程方式打开 FPU，并在完成后再次将其关闭？

  • IAR EWARM 提供了在构建之前在项目选项中关闭/打开 FPU 的功能

  • 在SystemInit()之前调用的 中main，执行以下代码： 

    #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)    
SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));    /* set CP10 and CP11 Full Access */
#endif

    请注意，这会将 CPACR 位 [23:20] 设置为 1。这是必需的，否则将在下一条 FPU 汇编器指令上调用 HardFault IRQ。但是禁用它是否会产生任何额外的影响，例如降低功耗等，或者这个寄存器是否只是监管协处理器（FPU）？

  • 如果没有进一步的暗示，那么也许通过 CPACR 将其“关闭”并没有完成任何事情，这表明 FPU 仅在执行 FPU 指令集命令时消耗额外的功率。

    谢谢，

4

1 回答 1

1

如果一条指令尝试访问协处理器（如 FPU）并且它被禁用，您将获得使用错误（或如果使用错误被禁用，则升级为硬错误）。您可以检查使用故障状态寄存器中的 NOCP 位，看看这是否是故障源。然后，您可以使用 Usage Fault 作为陷阱来启用 FPU 并恢复执行。

我的方法如下：

  • 在 IAR 项目中启用 FPU（认为将允许 IAR 以 FPU 为目标）
  • 在启动时启用 FPU（您希望在配置故障处理程序之前启用它）
  • 配置并启用故障处理程序后，禁用 FPU 以节省电量。
  • 发生故障（使用故障或硬故障）时，检查使用故障状态寄存器中的 NOCP 位。
  • 如果设置了 NOCP，则启用 FPU，从故障中返回。
  • 在后台应用程序中，当您完成计算时禁用 FPU 或使用计时器定期禁用它。

如果您使用 RTOS，则需要查看它们的上下文切换实现，因为如果它使用延迟堆叠（参见参考资料）而不是主动堆叠，它也可能会尝试挂钩使用错误/硬错误。

如果功耗是一个问题，需要考虑的一件事是是否需要浮点。如果您可以将数字空间表示为 32 位值中的定点，则使用定点数学而不是浮点可能会降低整体功耗，因为启用/禁用 FPU 或堆叠 FPU 寄存器不会产生任何开销上下文切换。权衡是定点数学可能是每个操作更长的几条指令

参考：ARM AppNote 298

于 2013-09-24T15:05:44.717 回答