STM32F4 - Unidad de punto flotante (FPU)

Sí, si no tiene una unidad de punto flotante de hardware, las operaciones de punto flotante deben realizarse mediante funciones de biblioteca. Eso es lo que se hace con los típicos procesadores Cortex-M3 que no tienen soporte de punto flotante de hardware, y el tiempo de ejecución de estas operaciones aumenta significativamente.

Si necesita realizar operaciones flotantes simples de precisión simple, la FPU (suponiendo que su compilador lo admita y lo configure correctamente) puede acelerar esas operaciones al menos en un orden de magnitud.

Tenga en cuenta que si necesita doble precisión, el SPFPU no es de ayuda. En la práctica, 24 bits de mantisa (flotante de 32 bits) no son suficientes para muchas aplicaciones reales (adquisición y filtrado de datos de precisión, navegación, audio de alta gama), mientras que un punto fijo doble o, a menudo, incluso de 32 bits es suficiente. .

No estoy seguro de si acelera los trascendentales de SP o no, me gustaría ver algunos puntos de referencia.

El ARM de 32 bits es bastante eficiente en punto flotante en el software. El conjunto de instrucciones permite que cualquier instrucción incluya un cambio de barril derecho o izquierdo de longitud arbitraria en 1 ciclo. La ganancia de velocidad del hardware FP es más como 5 a 50 dependiendo de la operación y cómo se manejan cosas como las funciones trigonométricas. El hardware DSP de punto fijo en el F4 puede mejorar la velocidad DSP de 2 a 4 veces. Eso no parece mucho, pero es la diferencia entre actualizar la velocidad del motor 16 veces por segundo versus 4. Tiene, entre otras cosas, un MAC (multiplicador-acumulador) que hace 32x32 + 64 --> Acumulador de 64 bits, y algunos procesos que harán un par de MAC de 16 a 32 bits. El MAC es el pilar de DSP.

También hay un generador de números aleatorios analógico y 3 ADC de 12 bits que pueden manejar 7,2 MHz (supongo que es una placa Discovery). Supongo que veremos muchos de estos en variaciones "-uino".

Re: Ventaja de velocidad, hice un gran análisis hace mucho tiempo. Era 1 MHz 65C02 frente a lo mismo con una FPU ADM9511 añadida. Algunas cosas en los trascendentales fueron 1000 veces más rápidas, pero muchas estaban solo en el rango de 10 a 50. Como inspiración para ARM, no sorprende que 6502 fuera bastante eficiente. Wozniak escribió todo el sistema Apple II FP en 256 bytes. Números como 100 a 1000X eran buenos para otros 8080/Z80 de 8 bits. AVR en Arduino tiene algunos buenos trucos para el conjunto de instrucciones que lo colocan muy por delante de la multitud 8080 de los viejos tiempos.