STM32F439的浮点运算功能

fzhYou · 发表于 2014-3-3 14:14:57

我最近在用STM32F439这款芯片的时候，发现只要是用到了浮点运算的话，
就会出现HardFault异常，有哪位老兄碰到过这种情况吗。

xiaoyan · 发表于 2014-3-3 14:58:37

帮顶

fzhYou · 发表于 2014-3-3 15:07:36

回复【2楼】xiaoyan:
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找到了一点线索。
M4的FPU单元是一个独立于CPU的浮点运算单元，FPU单元的功能
在大多数厂家的芯片中都是可以被使能和关闭的。

fzhYou · 发表于 2014-3-3 15:21:40

使能FPU的代码为

;CPACR is lacated at address 0xE000Ed88
LDR.W R0,=0xE000Ed88
;Read CPACR
LDR R1,[R0]
;Set bits 20-23 to enable CP10 and CP11 coprocessors
ORR R1,R1,#(0xF << 20)
;Write back the modified value to the CPACR
STR R1,[R0] ;wait for store to complete
DSB
;reset pipeline now the FPU is enabled
ISB

fzhYou · 发表于 2014-3-4 15:30:20

我自己又试了一下，在没有RTOS的环境里，FPU功能没有问题，
但是在RTOS环境里，确实只要一有涉及到FPU的情况，就会发
生HardFault异常，把设计到浮点运算的地方屏蔽掉就不会出现
这个异常，看来还有其他的原因。

fzhYou · 发表于 2014-3-5 14:23:55

这个问题的原因已经找到了，M4的用户指南里面说了，
当你使用了浮点函数时，Cortex-M4处理器在进入异常时
会自动把浮点运算相关的状态压入堆栈。Cortex-M4处理器
在进入异常时，自动压栈的格式有两种，一种是不带浮点寄存器
状态的格式，一种是带浮点状态的格式，而且这些寄存器压栈都是
CPU进入异常时自动完成的，不是人为能够干预的。所以在RTOS环境
里面，在进入CPU异常时经常发生线程切换，A线程执行时，发生异常，
进入异常处理，是以带浮点寄存器的格式压栈的，在异常处理的过程中，
发生了线程切换，切换到B线程的堆栈，但是B线程的堆栈是不带浮点
寄存器的格式压栈的，在异常处理退出时，用B线程的堆栈来出栈就会
发生出栈错误，产生HardFault异常。