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Cortex-M3内核浮点型运算的研究与实现

发布时间:2019-05-08 19:47 来源:未知 编辑:admin

  中的分支预测、单周期乘法、硬件除法等众多功能强大的特性,使用Thumb-2指令集实现了单精度

  在一些较为复杂的运算中,经常需要处理取值范围大、精度高的浮点型数据。但一般的低端嵌入式内核中没有浮点型硬件运算器,因此处理语音信号等数据比较困难。本文提出了一种基于Cortex-M3内核的浮点型运算的处理方法。

  Thumb-2指令集具有以下优点:许多指令(包括乘法相关指令、突破性的32位硬件除法指令等)都是单周期的,并且位段处理指令取指都按32位处理。

  Cortex-M3是一个32位处理器内核,采用哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,可以让取指与数据访问并行不悖。它具有如下特点:功耗低,有睡眠、停机和待机3种模式;实时性好;响应中断快,而且响应中断所需的周期数是确定的;采用Thumb-2指令集,使得代码

  IEEE的浮点型数据标准规定,浮点数具有单精度(4字节)、双精度(8字节)和扩展精度(10字节)三种浮点型格式。在实际的应用中,使用最多的是单精度浮点数,格式如下:

  浮点数表示为:X=MsEsEm-1E1E0 M-1M-2M-n。IEEE标准规定:阶码用移码;尾数的符号位用1表示负数,0表示正数;尾数的数据位用原码表示,并且隐藏了第24位(即M-1),M-1为1,所以尾数是大于等于0.5小于1的小数。

  ②2个浮点数比较大小时,可不必区分阶码位和数据位,视为有符号32位整型数据比较。

  Cortex-M3是32位的内核,可以把单精度浮点数存储为32位的有符号整数,这样便于比较运算。加减运算的流程如图1所示。

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