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[参考译文] TM4C1294KCPDT：FPU float 指令

admin
Guru**** 2558250 points


请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/784249/tm4c1294kcpdt-fpu-float-directive

器件型号：TM4C1294KCPDT

数据表指出 、默认情况下禁用 FPU、并需要以下代码来启用 FPU 指令。 为了执行 float 指令语法、当(float)指令看起来调用 eabi.lib 的一部分时、CCS 编译器如何以及为什么不抛出异常？  遇到编译的 float 指令并且 CCS 调试在 float 变量中显示浮点十进制时、运行时应用程序如何不会对 MCU 产生故障？

3.1.5.7启用 FPU
FPU 复位时被禁用。 必须先启用它、然后才能使用任何浮点指令。 处理器必须处于特权模式才能读取和写入协处理器访问控制(CPAC)寄存器。 下面的示例代码序列在特权和用户模式下启用 FPU。 

；CPACR 位于地址0xE000ED88
LDR.W R0，=0xE000ED88
；读取 CPACR
LDR R1，[R0]
；设置位20-23以启用 CP10和 CP11协处理器
ORR R1、R1、#(0xF <<20)
；将修改后的值写回 CPACR
STR R1，[R0]； 等待存储完成
DSB
；现在已启用 FPU
ISB

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    TI__Guru**** 2558250 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 BP101：

     编译器不知道您是否启用了 FPU、或者处理器是否具有内置 FPU。 在编译器设置中、您可能已指定 FPv4SPD16支持 FPU、因此编译器将使用 FPU 生成代码。 在 boot.asm 代码中、硬件 FPU 在应用程序运行前被启用。 请参阅 boot.asm 的以下片段。

    ；

    .if __TI_ARM_V7M__|__TI_ARM_V6M0__
    thumbfunc _c_int00
    其他
    .armfunc _c_int00
    .endif

    ；
    ;在不同 ABI 中容纳不同的低名称
    ；
    .if __TI_EABI_ASSEMBLER
    .asg _system_pre_init、pre_init_rtn
    .asg __TI_auto_init、Auto_init_RTN
    .asg _args_main、args_main_RTN
    .asg 退出、EXIT_RTN
    .asg main_func_sp、main_FUNC_SP
    .else；COFF TI ARM9 ABI
    .asg __system_pre_init、pre_init_rtn
    .asg __TI_auto_init、auto_init_RTN；注意不使用 COFF 前缀
    .asg __args_main、args_main_RTN
    .asg _exit、exit_rtn
    .asg _main_func_sp、main_FUNC_SP
    .endif

    如果.TMS470_16BIS

    ；
    ;* 16位状态引导例程*
    ；

    .if __TI_ARM_V7M__|__TI_ARM_V6M0__
    Thumb
    其他
    ARM
    .endif

    .global __stack
    ;*********
    ;*定义用户模式堆栈(默认大小为512)
    ;*********
    _stack：.usect ".stack"、0、4

    全局_c_int00

    ;*********
    ;*函数 DEF：_c_int00
    ;*********
    c_int00：.asmfunc stack_usage (0)

    if！__TI_ARM_V7M__&！__TI_ARM_V6M0__
    .if __TI_NENEL_support__|__TI_VFP_support__
    ;*--------------------------------------------------
    ;*设置对协处理器的特权和用户模式访问
    ;* 10和11，需要启用 NED/VFP
    ;*协处理器访问控制寄存器
    ;*位[23：22]- CP11、[21：20]- CP10
    ;*设置为0b11以启用用户和 PRIV 模式访问
    ;*--------------------------------------------------
    MRC P15、#0x0、r0、c1、c0、#2
    MOV R3、#0xf00000
    ORR r0、r0、r3
    MCR P15、#0x0、r0、c1、c0、#2

    ;*--------------------------------------------------
    ；将 EN 位置位，FPEXC[30]以启用 NEON 和 VFP
    ;*--------------------------------------------------
    MOV r0、#0x40000000
    FMXR FPEXC、r0
    endif；__TI_NENEL_support__|__TI_VFP_support__

    ;------------------------------------------------
    ;*设置为用户模式
    ;*--------------------------------------------------
    R0夫人、CPSR
    BIC r0、r0、#0x1F；清除模式
    ORR r0、r0、#0x10；设置用户模式
    MSR CPSR_CF、r0

    ;*--------------------------------------------------
    ;*更改为16位状态
    ;*--------------------------------------------------
    添加 r0、pc、#1
    BX r0

    Thumb
    其他；！_TI_ARM_V7M 和！_TI_ARM_V6M0
    .if __TI_TMS470_V7M4__和__TI_VFP_support__
    Thumb
    ;*--------------------------------------------------
    ;*设置对协处理器10和11的完全访问，
    ;*对于 FP 是必需的。 协处理器访问控制寄存器
    ;*位[23：22]- CP11、[21：20]- CP10
    ;*设置为0b11以启用完全访问
    ;*--------------------------------------------------
    cpacr .set 0xE000ED88；CAPCR 地址
    MOVW R1、#cpacr 和0xFFFF
    MOVT R1、#cpacr >> 16.
    LDR r0、[ R1 ]
    MOV R3、#0xf0
    ORR r0、r0、r3、LSL #16
    STR r0、[ R1 ]
    Thumb
    endif；__TI_TMS470_V7M4__和__TI_VFP_support__
    endif；！__TI_ARM_V7M &！__TI_ARM_V6M0__

    ;*--------------------------------------------------
    ;*初始化用户模式堆栈
    ;*--------------------------------------------------
    .if __TI_deve_embedded_constants
    Thumb
    MOVW r0、__stack
    MOVT r0、__堆栈
    MOV sp、r0
    MOVW r0、__STACK_SIZE
    MOVT r0、__STACK_SIZE
    Thumb
    否则；__TI_evee_embedded_constants
    LDR r0、c_stack
    MOV sp、r0
    LDR r0、c_stack_size
    endif；__TI_evee_embedded_constants
    添加 sp、r0

    ;*------------------------------------------------
    ;*如果是 EABI，则将堆栈对齐到64位。
    ;*------------------------------------------------
    .if __TI_EABI_ASSEMBLER
    MOV r7、sp
    MOV r0、#0x07
    bics r7、r0；清除高3位以进行64位对齐。
    MOV sp、r7
    .endif

    ;*------------------------------------------------
    ;*保存当前堆栈指针以进行 SDP 分析
    ;*------------------------------------------------
    .if __TI_deve_embedded_constants
    Thumb
    MOVW r0、MAIN_FUNC_SP
    MOVT r0、MAIN_FUNC_SP
    Thumb
    其他
    LDR r0、c_mf_sp
    .endif
    MOV r7、sp
    STR r7、[r0]

    ;*--------------------------------------------------
    ;*调用__mpu_init 挂钩函数。
    ;*--------------------------------------------------
    BL _MPU_init

    ;*--------------------------------------------------
    ;*在时执行所有必需的初始化
    ;*_system_pre_init()返回非零：
    ;*-处理 BINIT 表
    ;*-执行 C 自动初始化
    ;*-调用全局构造函数
    ;*--------------------------------------------------
    BL pre_init_rtn
    CMP R0、#0
    BEQ BYPASS_auto_init
    BL AUTO_INIT_RTN
    BYPASS_auto_init：

    ;*--------------------------------------------------
    ;*调用应用程序
    ;*--------------------------------------------------
    BL args_main_RTN

    ;*--------------------------------------------------
    ;*如果应用程序没有调用 exit，则调用 exit (1)
    ;*--------------------------------------------------
    MOV r0、#1
    BL exit_RTN

    ;*--------------------------------------------------
    ;*完成，循环永远
    ;*--------------------------------------------------
    L1：B L1
    endasmfunc

    else；！．tms470_16BIS

    ；
    ;* 32位状态引导例程*
    ；

    .global __stack
    ;*********
    ;*定义用户模式堆栈(默认大小为512)
    ;*********
    _stack：.usect ".stack"、0、4

    全局_c_int00
    ;*********
    ;*函数 DEF：_c_int00
    ;*********
    c_int00：.asmfunc stack_usage (0)

    .if __TI_NENEL_support__|__TI_VFP_support__
    ;*--------------------------------------------------
    ;*设置对协处理器的特权和用户模式访问
    ;* 10和11，需要启用 NED/VFP
    ;*协处理器访问控制寄存器
    ;*位[23：22]- CP11、[21：20]- CP10
    ;*设置为0b11以启用用户和 PRIV 模式访问
    ;*--------------------------------------------------
    MRC P15、#0x0、r0、c1、c0、#2
    MOV R3、#0xf00000
    ORR r0、r0、r3
    MCR P15、#0x0、r0、c1、c0、#2

    ;*--------------------------------------------------
    ；将 EN 位置位，FPEXC[30]以启用 NEON 和 VFP
    ;*--------------------------------------------------
    MOV r0、#0x40000000
    FMXR FPEXC、r0
    .endif

    ;*--------------------------------------------------
    ;*设置为用户模式
    ;*--------------------------------------------------
    R0夫人、CPSR
    BIC r0、r0、#0x1F；清除模式
    ORR r0、r0、#0x10；设置用户模式
    MSR CPSR_CF、r0

    ;*--------------------------------------------------
    ;*初始化用户模式堆栈
    ;*--------------------------------------------------
    .if __TI_deve_embedded_constants
    MOVW sp、__STACK
    MOVT sp、__STACK
    MOVW r0、__STACK_SIZE
    MOVT r0、__STACK_SIZE
    其他
    LDR sp、c_stack
    LDR r0、c_stack_size
    .endif
    添加 sp、sp、r0

    ;*------------------------------------------------
    ;*如果是 EABI，则将堆栈对齐到64位。
    ;*------------------------------------------------
    .if __TI_EABI_ASSEMBLER
    BIC sp、sp、#0x07；清除高3位以进行64位对齐。
    .endif

    ;*------------------------------------------------
    ;*保存当前堆栈指针以进行 SDP 分析
    ;*------------------------------------------------
    .if __TI_deve_embedded_constants
    MOVW r0、MAIN_FUNC_SP
    MOVT r0、MAIN_FUNC_SP
    其他
    LDR r0、c_mf_sp
    .endif
    str sp、[r0]

    ;*--------------------------------------------------
    ;*调用__mpu_init 挂钩函数。
    ;*--------------------------------------------------
    BL _MPU_init

    ;*--------------------------------------------------
    ;*在时执行所有必需的初始化
    ;*_system_pre_init()返回非零：
    ;*-处理 BINIT 表
    ;*-执行 C 自动初始化
    ;*-调用全局构造函数
    ;*--------------------------------------------------
    BL pre_init_rtn
    CMP R0、#0
    BEQ BYPASS_auto_init
    BL AUTO_INIT_RTN
    BYPASS_auto_init：

    ;*--------------------------------------------------
    ;*调用应用程序
    ;*--------------------------------------------------
    BL args_main_RTN

    ;*--------------------------------------------------
    ;*如果应用程序没有调用 exit，则调用 exit (1)
    ;*--------------------------------------------------
    MOV R0、#1
    BL exit_RTN

    ;*--------------------------------------------------
    ;*完成，循环永远
    ;*--------------------------------------------------
    L1：B L1
    endasmfunc

    endif；！.tms470_16BIS

    ;*********
    ;*此模块使用的常量
    ;*********
    if！_TI_Avee_embedded_constants
    c_stack .long __stack
    c_stack_size .long __stack_size
    c_mf_sp .long main_FUNC_SP
    .endif

    .if __TI_EABI_ASSEMBLER
    .data
    对齐4.
    stkchk_called：
    .field 0.32.
    其他
    .sect ".cinit"
    对齐4.
    .field 4、32
    .field _stkchk_called + 0、32
    .field 0.32.

    .bss _stkchk_called、4、4
    .symdepend ".cinit"、".bss"
    .symdepend ".cinit"、".text"
    .symdepend ".bss"、".text"
    .endif

    ;'********
    ;*未定义的引用*
    ;'********
    全局_stkchk_called
    .global __stack_size
    全局 pre_init_rtn
    全局 AUTO_INIT_RTN
    全局 args_main_RTN
    全局 main_FUNC_SP
    全局 EXIT_RTN
    .global __MPU_init

    .end

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    TI__Guru**** 2558250 points
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    为上面的脚本创建(startup_ccs.s)[LDR.W]生成非法操作数错误。 

    ；
；
；；；；；将汇编器置于正确的配置中。
；
；；
经验

；/
;;* FPU 在复位时被禁用。 在使用任何浮点指令之前启用它。
;;*处理器必须处于特权模式才能读取和写入协处理器访问
;;*控制(CPAC)寄存器。
； /.thumbfunc

EnableFPU
EnableFPU：.asmfunc
; CPACR 位于地址0xE000ED88
LDR.W R0、0xE000ED88
;读取 CPACR
LDR R1、[R0]
;设置位20-23以启用 CP10和 CP11协处理器
ORR R1、R1、#(0xF << 20)
;将修改后的值写回 CPACR
STR R1、[R0]
;等待存储完成
DSB
;重置管道现在启用 FPU
isb
.endasmfunc

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    TI__Guru**** 2558250 points
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    为什么不只使用 LDR 而不是 LDR.W？

  • 0
    TI__Guru**** 2558250 points
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    您好、Charles、

    是为项目启用了 FPv4SPD16支持。 将检查编译日志以查看是否调用了(boot.asm)。 在调试会话期间调用该函数会加载到项目文件视图窗格中。 想知道为什么数据表汇编器中的脚本在编译期间拒绝接受 LDR.W？
  • 0
    TI__Guru**** 2558250 points
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    您好 BP101：
    LDR.W 应该强制它是一个32位 Thumb-2指令。 但是、我建议您将您的问题发布到 TI 编译器论坛、为什么不采用 LDR.W、因为这更多是工具问题、而不是 MCU 硬件问题。 同时、请使用 LDR。
  • 0
    TI__Guru**** 2558250 points
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    对于 R0 =意外操作数或不=的非法操作数、编译器仍然显示非法操作数错误(LDR)

    您是否想知道数据表第146页的代码中是否有拼写错误？

  • 0
    TI__Guru**** 2558250 points
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    据我所知、TI 汇编器中的字面量池不再支持=。
  • 0
    TI__Guru**** 2558250 points
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    您好、Charles、

    很棒的侦探工作！

     M4v7引用中没有列出此类 Thumb 指令。 但是、如果在编译器高级选项下启用 ASM 列表输出、 则 会编译 float 指令数学(V~~~)。 编译 日志中未生成 boot.asm。 看似 boot.asm FP 部分用于 调试仿真器、以便在"Variables"视图窗格中显示小数点。 

    ;*------------------------------------------------------------ *
.dwpsn文件"./adc_ctrl.c"、行638、列13、is_stmt、ISA 1.
MOV A1、#0 ；[DPU_3_PIPE]|638|
VMOV S0、V3 ；[DPU_LIN_BIPE]|638|
MOVT A1、#17792 ；[DPU_3_PIPE]|638|
VMOV S1、A1 ；[DPU_LIN_BIPE]|638|
MOV v4、#0 ；[DPU_3_PIPE]|638|
VCVT.F32.U32 S0、S0 ；[DPU_LIN_BIPE]|638|
MOVW A1、#5770 ；[DPU_3_PIPE]|638|
MOVT A1、#15182 ；[DPU_3_PIPE]|638|
VMOV S2、A1 ；[DPU_LIN_BIPE]|638|
MOVT V4、#17327 ；[DPU_3_PIPE]|638|
VMUL.F32 S0、S1、S0 ；[DPU_LIN_BIPE]|638|
VMOV S1、V4 ；[DPU_LIN_BIPE]|638|
VMUL.F32 S0、S2、S0 ；[DPU_LIN_BIPE]|638|
VCVT.U32.F32 S0、S0 ；[DPU_LIN_BIPE]|638|
VMOV A1、S0 ；[DPU_LIN_PIPE]|638|
.dwpsn文件"../adc_ctrl.c"，行641，列13，is_stmt，ISA 1.
MOV LR、#0 ；[DPU_3_PIPE]|641|
.dwpsn文件"../adc_ctrl.c"，第638行，第13列，is_stmt，ISA 1.
VMOV S0、A1 ；[DPU_LIN_PIPE]|638|
.dwpsn文件"../adc_ctrl.c"，行641，列13，is_stmt，ISA 1.
STRH LR、[A4、#0] ；[DPU_3_PIPE]|641|
.dwpsn文件"../adc_ctrl.c"，第638行，第13列，is_stmt，ISA 1.
VCVT.F32.U32 S0、S0 ;[DPU_LIN_PIPE]|638|
.dwpsn文件"../adc_ctrl.c"，第635行，第13列，is_stmt，ISA 1.
STRH V3、[A2、#0] ;[DPU_3_PIPE]|635|
.dwpsn文件"../adc_ctrl.c"，第638行，第13列，is_stmt，ISA 1.
VSUB.F32 S1、S0、S1 ；[DPU_LIN_PIPE]|638|
.dwpsn文件"../adc_ctrl.c"，行641，列13，is_stmt，ISA 1.
B ||$C$L13|| ；[DPU_3_PIPE]|641|
;分支发生{||$C$L13||} ;[]|641|
;*-------------------------------------------------------

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    您好、Charles、

    有一种更简单的方法  可以通过 Tivaware 调用来启用 FPU。 尽管 CCS 已编译并输出 FPU 汇编器结果、但我们似乎仍需要在 MCU 中启用 FPU。 当 FPU 尚未启用时、CPU 可能会忽略应用程序中的 float 指令？ 

    /*启用 NVIC 浮点单元，FPU */
MAP_FPUEnable()；

/*浮点状态不会保存在中断条目上*/
MAP_FULazyStackingEnable()；