Keil 中使用 STM32F4xx 硬件浮点单元
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
b. 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 settings ------------------------------------------------------------*/
#if ( FPU_PRESENT == 1) && ( FPU_USED == 1)
SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));
/* set CP10 and CP11 Full Access */
#endif
FPU_PRESENT=1, FPU_USED =1
。
c.
这样编译时就加入了启动
FPU
的代码，
CPU
也就能正确高效的使用
FPU
进行简单的加减乘除了。
3.
进一步说明使用芯片复杂数学运算使用
对于复杂运算，比如三角函数，开方等运算，需要如下设置：
a. 包含 arm_math.h 头文件。
b. 在工程选项的 C/C++选项卡的 define 中继续加入语句 ARM_MATH_CM4。
c. 在工程选项的 C/C++选项卡的 define 中继续加入语句 CC_ARM。
以使用 sin，cos 运算举例，需要调用 arm_sin_f32()以及 arm_cos_f32()，这两个函数定义在 arm_sin_f32.c 和
arm_cos_f32.c 中，需要在工程中加入这两个 c 文件。
在 ST 库文件包中的文件目录如下：
在
keil
安装目录下的文件目录如下：
当用到更多数学运算， 如开根号，三角运算，求绝对值等等，客户也可以直接在工程中加入 ARM 中 的数学运算库
arm_cortexM4lf_math.lib，而不需要一个个文件的添加，
在
ST
库文件包中的目录如下：
在 keil 安装目录下的文件目录如下：
\stm32f4_dsp_stdperiph_lib\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.1.0\Libraries\CMSIS\DSP_Lib\Sou
rce\FastMathFunctions
\Keil\ARM\CMSIS\DSP_Lib\Source\FastMathFunctions
\stm32f4_dsp_stdperiph_lib\STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.1.0\Libraries\CMSIS\Lib\ARM
Keil\ARM\CMSIS\Lib\ARM
