使用Keil仿真K60系列浮点运算单元（转）

xinyinzhou · 发表于 2014-6-6 13:39:10

K60的浮点运算单元是个可选的部件，由于我拿到的K60还不支持FPU，所以下面涉及到的浮点调试只能用仿真的方式进行。

一、不使用K60的浮点运算单元。
在默认情况下，K60的浮点单元并没有被打开，一切浮点运算还是软件浮点。
①打开Keil  uVision4，新建工程，选择保存路径，选择器件，找到Freescale  Semiconductor，展开，在最下面选择MK60X256VMD100。程序问你是否添加这个系列的启动代码到工程中，选择  是（如果没有出现这个选项，可以自己在Keil的安装目录里找，自己添加，其路径为C:\Keil\ARM\Startup\Freescale\K60）。这时一个新的工程就建好了，默认增加了startup_MK60N512MD100.s这个启动文件。
②测试浮点运算。我们可以新建一个C文件，用来测试浮点运算使用的是软浮点还是硬浮点。新建c文件里的代码可以如下：

int  main(void)
{
float a=3.14259265357,b=12.98635463738,result;
   result=a*b*b;
return result;
      }

extern void  SystemInit(void)
{
int a=1;
while(a) a--;
}

其中void  SystemInit(void)这个函数是为了满足启动文件startup_MK60N512MD100.s中对SystemInit的调用，本来是对器件的初始化，这里只是做测试用，没有实际内容。（如果要得到完整的系统初始化函数，可以到Keil路径C:\Keil\ARM\Startup\Freescale\K60下找到system_MK60N512MD100.c，K60的头文件可以去Keil官方下载：http://www.keil.com/dd/chip/5359.htm）。  然后全部编译，进入调试状态，这里默认进入的是仿真调试。
在生成的汇编代码中我们可以看到以下内容：

0x000002B0  E92D41F0  PUSH       {r4-r8,lr}
   3:       float  a=3.14259265357,b=12.98635463738,result;
0x000002B4 480D    LDR           r0,[pc,#52]  ; @0x000002EC
0x000002B6 4604    MOV           r4,r0
0x000002B8 480D    LDR          r0,[pc,#52]  ;  @0x000002F0
0x000002BA 4605    MOV          r5,r0
   4:         result=a*b*b;
0x000002BC 4629    MOV          r1,r5
0x000002BE 4620      MOV          r0,r4
0x000002C0 F000F8A6  BL.W       _fmul  (0x00000410)

可以看到，生成的汇编代码并没有使用浮点指令（一般是以V打头），进行乘法运算是调用在0x00000410处的_fmul函数来实现的，找到_fmul这个函数，可以发现进行浮点运算是用软件模拟的方式。

二、使用K60的浮点运算单元。
对于内部有浮点运算单元的K60，不使用FPU就是一种资源浪费，所以要开启它。由于默认并没有开启FPU运算，所以这里还有点小小的麻烦。
退出调试状态，在菜单中选择file--Device  Database...，打开器件数据库，找到 Freescale Semiconductor--MK60X256VMD100  双击，在Options:中第一行后面添加空格，后面加入FPU2，这一行的最后变为CPUTYPE("Cortex-M4") ESEL ELITTLE  FPU2，点击Update，再点击close关闭。  这样这个器件就修改好了。（注：为了防止把数据库中的器件搞乱，可以自己新建一个分类，增加一个器件，把K60这个器件的内容统统拷进这个新建的器件里，再在这个器件里面修改其属性）
器件修改完以后，可以再新建一个Keil工程，跟前面一样，选择被修改过的K60，添加启动代码，添加上面的main函数。这时我们可以打开工程属性窗口，看里面的设置：
Project--Options  for Target 'Target1'...(或者直接按Alt+F7)，在Target选项卡中，在Code Generation区域可以找到Floating  Point Hardware下拉框，默认选择了Use  FPU.
工作还没有完成，cortex-m4在默认状态下寄存器并没有打开浮点运算，还要修改启动代码。在Reset_Handler函数中，找到 LDR      R0, =__main 这个代码，在前面加入这几行：
; CPACR is located at address 0xE000ED88LDR.W  R0, =0xE000ED88; Read CPACRLDR R1, [R0]; Set bits 20-23 to enable CP10 and CP11  coprocessorsORR R1, R1, #(0xF

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