STM32F4 处理器中的 FPU答案

【问题标题】：FPU in STM32F4 ProcessorsSTM32F4 处理器中的 FPU
【发布时间】：2013-09-12 19:29:44
【问题描述】：

相关规格：

问题：如何在 FP 计算之前以编程方式打开 FPU，并在完成后再次关闭它？

【问题讨论】：

您应该能够从数据表中确定这一点，或者通过测量设备的实际电流消耗来确定。
它是一个微控制器，因此它可能会断电/时钟使 fpu 饿死以节省电力。你试过检查耗电量吗？
是的，我在不同的迭代中使用 Q31 和 F32 运行了 CMSIS DSP 测试。对于每种格式，我在 FPU 打开和 FPU 关闭的情况下重新构建、闪烁和测量电流消耗。如果实际使用 FPU（例如，在调用 F32 DSP 函数时），似乎只有额外的功耗。即使在 FPU 开启的情况下，Q31 构建的电流也相同。然而，仅凭这些测试，我并不相信情况总是如此。而且我没有捕捉到任何试图关闭任何 clk 的汇编程序命令。
此外，当主 clk 配置为电路板的高速外部时，对于 FPU 与Q31，FPU 开启和关闭。但是，当主 clk 配置为高速内部时，差异是相当大的。
已经很久了，你还有结果吗？我一直在寻找一些这样的数据，但链接不再有效。谢谢。

【解决方案1】：

如果一条指令尝试访问协处理器（如 FPU）并且它被禁用，您将收到一个使用错误（如果禁用了使用错误，则将获得提升的硬错误）。您可以检查使用故障状态寄存器中的 NOCP 位，以查看这是否是故障源。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：

如果您使用 RTOS，则需要查看它们的上下文切换实现，因为如果它使用惰性堆栈（请参阅参考资料）而不是主动堆栈，它也可能会尝试挂钩使用故障/硬故障。

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。折衷是定点数学每次操作可能要多几条指令

【讨论】：

感谢您的意见。是的，使用 FPU 似乎确实需要更多的瞬时功率消耗，尽管我发布的结果（在上面的 cmets 中）表明速度/功率权衡对于我的给定用例来说是值得的，从而导致总体上更少的 mAh。此外，除了在启动时屏蔽一个寄存器之外，启用/禁用它似乎没有任何开销。我使用的是裸机，所以我想我还不必担心上下文切换。再次感谢