概述基于 Cortex-M3 内核的 STM32F103 系列单片机, 并没有浮点运算协处理器在 STM32F103 上进行的浮点运算都是软件模拟实现考虑到加入浮点运算库需要大约 10K 左右的 FLASH 空间 ( 即 <math.h> 对应的数学库 ), 而且浮点运算速度较慢,EC30-E

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空宦
8 years ago
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1 基于 EC30-EKSTM32 扩展浮点运算 CREATE: 2010/08/05 UPDATE: 2010/08/05 GUTTA Ladder Editor Version 1.1 Version 概述... 2 指令描述 R R... 2 *R... 3 /R... 3 SQRT... 3 SIN... 4 COS... 4 TAN... 4 LN... 4 EXP... 5 MOVR... 5 DTR... 5 ROUND... 5 TRUNC... 6 实现代码... 6 测试... 9 相关下载 COPYRIGHT / 10

2 概述基于 Cortex-M3 内核的 STM32F103 系列单片机, 并没有浮点运算协处理器在 STM32F103 上进行的浮点运算都是软件模拟实现考虑到加入浮点运算库需要大约 10K 左右的 FLASH 空间 ( 即 <math.h> 对应的数学库 ), 而且浮点运算速度较慢,EC30-EKSTM32 的指令集不包含浮点运算以及相关的转换指令 GUTTA 软件平台有对浮点数的完整支持如果您希望 EC30-EKSTM32 支持浮点运算, 可以借助 C 语言二次开发接口, 在原 EC30-EKSTM32 系统上轻松的扩展浮点运算借助本工程, 您可以不用编写任何 C 代码, 就让 EC30-EKSTM32 支持浮点运算, 你只需要 : 将项目提供的 ManagerFun.xml 文件替换掉 GUTTA Ladder Editor 软件安装目录下 \GuttaLad\EC30-EKSTM32\ManagerFun.xml 文件将项目提供的 EC30-EKSTM32.hex 程序文件通过 GUTTA Flash Utility 软件下载到 EC30-EKSTM32 内核中去只需要完成这两步, 更新后的 EC30-EKSTM32 内核便支持浮点运算了这里对这个开发项目做详细说明是为了大家深入理解 C 语言二次开发的工作方式, 方便大家做其他扩展指令描述 +R +R IN1, OUT 实数加法指令将两个 32 位实数相加, 并产生一个 32 位的实数结果在中 : OUT = IN1 + IN2 在中 : OUT = OUT + IN1 -R -R IN1, OUT 实数减法指令将两个 32 位实数相减, 并产生一个 32 位的实数结果 COPYRIGHT / 10

3 在中 : OUT = IN1 IN2 在中 : OUT = OUT IN1 *R *R IN1, OUT 实数乘法指令将两个 32 位实数相乘, 并产生一个 32 位的实数结果在中 : OUT = IN1 IN2 在中 : OUT = OUT IN1 /R /R IN1, OUT 实数除法指令将两个 32 位实数相除, 并产生一个 32 位的实数结果在中 : OUT = IN1 IN2 在中 : OUT = OUT IN1 SQRT SQRT 平方根指令对 32 位实数 IN 取平方根, 并产生一个 32 位的实数结果 OUT COPYRIGHT / 10

4 2 OUT = IN SIN SIN 正弦指令对角度值 IN 进行三角运算, 并将结果放置在 OUT 中输入角以弧度为单位 OUT = sin (IN) COS COS 余弦指令对角度值 IN 进行三角运算, 并将结果放置在 OUT 中输入角以弧度为单位 OUT = cos (IN) TAN TAN 正切指令对角度值 IN 进行三角运算, 并将结果放置在 OUT 中输入角以弧度为单位 OUT = tan (IN) LN LN 自然对数指令对 IN 中的数值进行自然对数计算, 并将结果放置在 OUT 中 OUT = ln (IN) COPYRIGHT / 10

5 EXP EXP 自然指数指令对 IN 中的数值进行自然指数计算, 并将结果放置在 OUT 中 OUT = exp (IN) MOVR MOVR 移动实数指令将 32 位实数从输入双字 IN 移至输出双字 OUT, 不改变原来的数值 DTR DTR 双整数至实数指令将 32 位带符号整数 IN 转换成 32 位实数, 并将结果置入 OUT 指定的变量中 ROUND ROUND 实数至双整数 ( 四舍五入 ) 指令将 32 位实数 IN 转换成 32 位带符号整数, 并将结果置入 OUT 指定的变量中如果小数部分等于或大于 0.5, 则进位为整数 COPYRIGHT / 10

6 TRUNC TRUNC 实数至双整数 ( 舍去小数 ) 指令将 32 位实数 IN 转换成 32 位带符号整数, 并将结果置入 OUT 指定的变量中只有实数的整数部分被转换, 小数部分被丢弃实现代码首先, 我们需要在 GUTTA Ladder Editor 的指令系统中加入这些指令加入这些指令可以通过修改 GUTTA Ladder Editor 软件安装目录下的 \GuttaLad\EC30-EKSTM32\ManagerFun.xml 文件来实现这个文件的具体描述可以参考 UM4003 指令描述文件规范这个文件即使是添加的内容, 也超过 10 页, 这里不打算列出, 需要了解详情请参考项目中的 ManagerFun.xml 文件下面我们来看看二次开发项目中的 main.c 文件 #include <math.h> #include "system.h" #include "stm32f10x.h" void excute_addr void excute_subr void excute_mulr void excute_divr void excute_sqrt void excute_sin void excute_cos void excute_tan void excute_ln void excute_exp void excute_movr void excute_dtr void excute_round void excute_trunc uint32_t main(uint32_t action, uint32_t param) { switch (action) { COPYRIGHT / 10

7 case CUSTOM_LGC_INS_DISPATCH: switch (param) { case 280: excute_addr (); return RT_OK; case 281: excute_subr (); return RT_OK; case 282: excute_mulr (); return RT_OK; case 283: excute_divr (); return RT_OK; case 284: excute_sqrt (); return RT_OK; case 285: excute_sin (); return RT_OK; case 286: excute_cos (); return RT_OK; case 287: excute_tan (); return RT_OK; case 288: excute_ln (); return RT_OK; case 289: excute_exp (); return RT_OK; case 290: excute_movr (); return RT_OK; case 291: excute_dtr (); return RT_OK; case 292: excute_round (); return RT_OK; case 293: excute_trunc (); return RT_OK; break; return RT_CANCEL; void excute_addr(void) { *(float*)ap(1) += *(float*)ap(0); void excute_subr(void) { *(float*)ap(1) -= *(float*)ap(0); void excute_mulr(void) { *(float*)ap(1) *= *(float*)ap(0); void excute_divr(void) { *(float*)ap(1) /= *(float*)ap(0); COPYRIGHT / 10

8 void excute_sqrt(void) { *(float*)ap(1) = sqrtf(*(float*)ap(0)); void excute_sin(void) { *(float*)ap(1) = sinf(*(float*)ap(0)); void excute_cos(void) { *(float*)ap(1) = cosf(*(float*)ap(0)); void excute_tan(void) { *(float*)ap(1) = tanf(*(float*)ap(0)); void excute_ln(void) { *(float*)ap(1) = logf(*(float*)ap(0)); void excute_exp(void) { *(float*)ap(1) = expf(*(float*)ap(0)); void excute_movr(void) { *(float*)ap(1) = *(float*)ap(0); COPYRIGHT / 10

9 void excute_dtr(void) { *(float*)ap(1) = (float)(*(int32_t*)ap(0)); void excute_round(void) { *(int32_t*)ap(1) = (int32_t)(*(float*)ap(0) +.5f); void excute_trunc(void) { *(int32_t*)ap(1) = (int32_t)(*(float*)ap(0)); 由于添加浮点运算不涉及任何硬件操作, 这里我们只需要响应指令派发消息 CUSTOM_LGC_INS_DISPATCH 即可 280 ~ 293 是这些指令对应的指令号, 这些指令号通过 ManagerFun.xml 文件传递给 GUTTA Ladder Editor 软件若在 GUTTA Ladder Editor 中编辑了这些指令,GUTTA Ladder Editor 最终会将这些指令号连同操作数一起下载到 EC30-EKSTM32 的 PLC 程序区 EC30-EKSTM32 的 PLC 解释系统若发现指令号大于或等于 224, 则会尝试向用户二次开发程序发送 CUSTOM_LGC_INS_DISPATCH 消息在 CUSTOM_LGC_INS_DISPATCH 消息的处理函数中, 我们根据指令号 param, 分别调用对应的指令处理函数由于这些指令都只涉及简单的数学运算, 实现非常简单需要特别感谢的是 IAR 自带的数学运算库一般说来, 标准的 <math.h> 数学库只需要实现双精度浮点运算 (double) 即可 IAR 提供的数学运算库, 不但有标准的双精度浮点运算, 还特别提供了精简版单精度浮点运算 (float), 这些函数需要在标准的函数名后加上 f 后缀也正因为如此, 二次开发的工程在编译后, 体积不到 10K 下面是 link 信息文件的纪录 bytes of readonly code memory 16 bytes of readonly data memory 88 bytes of readwrite data memory Errors: none Warnings: none 测试将项目提供的 ManagerFun.xml 文件替换掉 GUTTA Ladder Editor 软件安装目录下 \GuttaLad\EC30-EKSTM32\ManagerFun.xml 文件打开软件 GUTTA Flash Utility 选择二次开发项目生成的程序文件 EC30-EKSTM32.hex, 通过串口将这份程序下载到试验板 EC30-EKSTM32-EVAL COPYRIGHT / 10

10 打开项目自带的测试程序 ProjectForKeil-newlib-FloatSample.vcw, 进入连线状态, 通过改变每条指令的输入参数, 测试每条指令是否工作正常相关下载浮点运算二次开发项目下载 : ProjectForKeil-newlib-FloatSample.zip COPYRIGHT / 10

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考纲解读 14 浙江省普通高考语文科考纲研读吴美琴今年的考试说明, 我用了八个字进行概括, 那就是稳中微调, 关注生活稳中微调 :14 年的语文考试说明是近几年来调整幅度 14 年第 1 期 ( 总第 87 期 ) 目录考纲解读语文吴美琴 (1) 数学王芳 (3) 英语王文伟 (8) 物理季倬 (1) 浙江省义乌中学信息科研处主办化学杨军 (14) 生物吴贵忠 (16) 政治王雪娟 (17) 历史陈旭明 (7) 总编 : 方维华主编 : 陈平执行主