10. 浮点数指令

这些指令支持使用ARM浮点协同处理器（在诸如Python的平台上，此平台即配备了此处理器）。FPU有32个称为 s0-s31 的寄存器， 每个寄存器可容纳一个精度浮点。数据可通过 vmov 指令在FPU寄存器和ARM内核寄存器间传输。

注意：MicroPython不支持向汇编函数传输浮点，同样您与也不可将浮点置于 r0 中并期待合理值。解决方法有两种。 一种是使用数组，另一种是传输且/或返回整数并在代码中转化为浮点数。

10.1. 文件约定

符号： Sd, Sm, Sn 表示FPU寄存器， Rd, Rm, Rn 表示ARM核心寄存器。后者可为任何ARM核心寄存器，尽管寄存器 R13-R15 在此情况下并不适用。

10.2. 算法

  • vadd(Sd, Sn, Sm) Sd = Sn + Sm

  • vsub(Sd, Sn, Sm) Sd = Sn - Sm

  • vneg(Sd, Sm) Sd = -Sm

  • vmul(Sd, Sn, Sm) Sd = Sn * Sm

  • vdiv(Sd, Sn, Sm) Sd = Sn / Sm

  • vsqrt(Sd, Sm) Sd = sqrt(Sm)

寄存器可能相同： vmul(S0, S0, S0) 将执行 S0 = S0*S0

10.3. 在ARM和FPU寄存器间移动

  • vmov(Sd, Rm) Sd = Rm

  • vmov(Rd, Sm) Rd = Sm

FPU有一个称为FPSCR的寄存器，与ARM的核心APSR相似，储存条件代码及其他数据。以下指令提供对其的访问。

  • vmrs(APSR_nzcv, FPSCR)

Move the floating-point N, Z, C, and V flags to the APSR N, Z, C, and V flags.

其中 [Rn + offset] 表示通过将Rn添加到偏移量获得的存储器地址。其单位为字节。由于每个浮点值占用一个32位字，因此在访问浮点数组时，偏移量须始终为4字节的倍数。

  • vmrs(Rd, FPSCR) Rd = FPSCR

10.4. Move between FPU register and memory

  • vldr(Sd, [Rn, offset]) Sd = [Rn + offset]

  • vstr(Sd, [Rn, offset]) [Rn + offset] = Sd

Where [Rn + offset] denotes the memory address obtained by adding Rn to the offset. This is specified in bytes. Since each float value occupies a 32 bit word, when accessing arrays of floats the offset must always be a multiple of four bytes.

10.5. 数据比对

  • vcmp(Sd, Sm)

比对Sd和Sm中的值，并设定FPU N、C、Z、V标志。这之后通常有 vmrs(APSR_nzcv, FPSCR) 来启用待检测的结果。

10.6. 整数和浮点间的转换

  • vcvt_f32_s32(Sd, Sm) Sd = float(Sm)

  • vcvt_s32_f32(Sd, Sm) Sd = int(Sm)