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河神大人

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[问答]

RT-Thread系统中使用芯片的FPU功能失败各位大侠有没有解决办法

硬件平台stm32l433,现在想使用芯片的FPU功能,按网上教程改好MDK中的相关配置后编写测试代码如下:

#include <arm_math.h>
#include "arm_const_structs.h"
#include <stdio.h>
#include <rtthread.h>
float32_t pSrc[10] = {0.7060, 0.0318, 0.2769, 0.0462, 0.0971, 0.8235, 0.6948, 0.3171, 0.9502, 0.0344};
float32_t pResult;
void rms_test(void)
{
arm_rms_f32(pSrc, 10, &pResult);
printf("arm_rms_f32 : pResult = %f
", pResult);
}
//MSH_CMD_EXPORT(rms_test, rms example);

测试代码在main()中调用。程序编译通过。
但仿真运行直接到
context_rvds.s文件中第230行(无法插入图片,抱歉)
STMFD r0!, {r4 - r11} ; push r4 - r11 register无法继续执行

IMPORT rt_hw_hard_fault_exception
EXPORT HardFault_Handler

HardFault_Handler PROC
; get current context
TST lr, #0x04 ; if(!EXC_RETURN[2])
ITE EQ
MRSEQ r0, msp ; [2]=0 ==> Z=1, get fault context from handler.
MRSNE r0, psp ; [2]=1 ==> Z=0, get fault context from thread.
STMFD r0!, {r4 - r11} ; push r4 - r11 register
IF {FPU} != "SoftVFP"
STMFD r0!, {lr} ; push dummy for flag
ENDIF
STMFD r0!, {lr} ; push exec_return register
TST lr, #0x04 ; if(!EXC_RETURN[2])
ITE EQ
MSREQ msp, r0 ; [2]=0 ==> Z=1, update stack pointer to MSP.
MSRNE psp, r0 ; [2]=1 ==> Z=0, update stack pointer to PSP.
PUSH {lr}
BL rt_hw_hard_fault_exception
POP {lr}
ORR lr, lr, #0x04
BX lr
ENDP
ALIGN 4
END

各位大侠有没有解决办法?

补充说明,如果不用rt-thread系统的话,该测试代码可以正常运行。

回帖(5)

河神大人

2022-9-30 10:00:45
context_rvds.s文件中第230行,也就是上面所粘贴代码的第11行。
在有rt-thread操作系统的情况下,在程序的任何地方调用测试代码或使用MSH_CMD_EXPORT()都会出现上述问题。
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王莉

2022-9-30 10:01:03
具体现象是什么?你的FPU使能了没有?

  /* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
  #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
    SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));  /* set CP10 and CP11 Full Access */
  #endif
请确认
举报

河神大人

2022-9-30 10:01:13
已在mdk中做了相关配置FPU_PRESENT=1,TARGET_FPU_VFP,ARM_MATH_CM4。

我插入图片或附件的时候都会报
Server(IO)Error,不是什么原因
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河神大人

2022-9-30 10:01:28
程序会死在context_rvds.s文件中第230行,执行不下去

;/*
;* Copyright (c) 2006-2018, RT-Thread Development Team
;*
;* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
;*
; * Change Logs:
; * Date           Author       Notes
; * 2009-01-17     Bernard      first version.
; * 2012-01-01     aozima       support context switch load/store FPU register.
; * 2013-06-18     aozima       add restore MSP feature.
; * 2013-06-23     aozima       support lazy stack optimized.
; * 2018-07-24     aozima       enhancement hard fault exception handler.
; */
;/**
; * @addtogroup cortex-m4
; */
;/*@{*/
SCB_VTOR        EQU     0xE000ED08               ; Vector Table Offset Register
NVIC_INT_CTRL   EQU     0xE000ED04               ; interrupt control state register
NVIC_SYSPRI2    EQU     0xE000ED20               ; system priority register (2)
NVIC_PENDSV_PRI EQU     0x00FF0000               ; PendSV priority value (lowest)
NVIC_PENDSVSET  EQU     0x10000000               ; value to trigger PendSV exception
    AREA |.text|, CODE, READONLY, ALIGN=2
    THUMB
    REQUIRE8
    PRESERVE8
    IMPORT rt_thread_switch_interrupt_flag
    IMPORT rt_interrupt_from_thread
    IMPORT rt_interrupt_to_thread
;/*
; * rt_base_t rt_hw_interrupt_disable();
; */
rt_hw_interrupt_disable    PROC
    EXPORT  rt_hw_interrupt_disable
    MRS     r0, PRIMASK
    CPSID   I
    BX      LR
    ENDP
;/*
; * void rt_hw_interrupt_enable(rt_base_t level);
; */
rt_hw_interrupt_enable    PROC
    EXPORT  rt_hw_interrupt_enable
    MSR     PRIMASK, r0
    BX      LR
    ENDP
;/*
; * void rt_hw_context_switch(rt_uint32 from, rt_uint32 to);
; * r0 --> from
; * r1 --> to
; */
rt_hw_context_switch_interrupt
    EXPORT rt_hw_context_switch_interrupt
rt_hw_context_switch    PROC
    EXPORT rt_hw_context_switch
    ; set rt_thread_switch_interrupt_flag to 1
    LDR     r2, =rt_thread_switch_interrupt_flag
    LDR     r3, [r2]
    CMP     r3, #1
    BEQ     _reswitch
    MOV     r3, #1
    STR     r3, [r2]
    LDR     r2, =rt_interrupt_from_thread   ; set rt_interrupt_from_thread
    STR     r0, [r2]
_reswitch
    LDR     r2, =rt_interrupt_to_thread     ; set rt_interrupt_to_thread
    STR     r1, [r2]
    LDR     r0, =NVIC_INT_CTRL              ; trigger the PendSV exception (causes context switch)
    LDR     r1, =NVIC_PENDSVSET
    STR     r1, [r0]
    BX      LR
    ENDP
; r0 --> switch from thread stack
; r1 --> switch to thread stack
; psr, pc, lr, r12, r3, r2, r1, r0 are pushed into [from] stack
PendSV_Handler   PROC
    EXPORT PendSV_Handler
    ; disable interrupt to protect context switch
    MRS     r2, PRIMASK
    CPSID   I
    ; get rt_thread_switch_interrupt_flag
    LDR     r0, =rt_thread_switch_interrupt_flag
    LDR     r1, [r0]
    CBZ     r1, pendsv_exit         ; pendsv already handled
    ; clear rt_thread_switch_interrupt_flag to 0
    MOV     r1, #0x00
    STR     r1, [r0]
    LDR     r0, =rt_interrupt_from_thread
    LDR     r1, [r0]
    CBZ     r1, switch_to_thread    ; skip register save at the first time
    MRS     r1, psp                 ; get from thread stack pointer
    IF      {FPU} != "SoftVFP"
    TST     lr, #0x10               ; if(!EXC_RETURN[4])
    VSTMFDEQ  r1!, {d8 - d15}       ; push FPU register s16~s31
    ENDIF
    STMFD   r1!, {r4 - r11}         ; push r4 - r11 register
    IF      {FPU} != "SoftVFP"
    MOV     r4, #0x00               ; flag = 0
    TST     lr, #0x10               ; if(!EXC_RETURN[4])
    MOVEQ   r4, #0x01               ; flag = 1
    STMFD   r1!, {r4}               ; push flag
    ENDIF
    LDR     r0, [r0]
    STR     r1, [r0]                ; update from thread stack pointer
switch_to_thread
    LDR     r1, =rt_interrupt_to_thread
    LDR     r1, [r1]
    LDR     r1, [r1]                ; load thread stack pointer
    IF      {FPU} != "SoftVFP"
    LDMFD   r1!, {r3}               ; pop flag
    ENDIF
    LDMFD   r1!, {r4 - r11}         ; pop r4 - r11 register
    IF      {FPU} != "SoftVFP"
    CMP     r3,  #0                 ; if(flag_r3 != 0)
    VLDMFDNE  r1!, {d8 - d15}       ; pop FPU register s16~s31
    ENDIF
    MSR     psp, r1                 ; update stack pointer
    IF      {FPU} != "SoftVFP"
    ORR     lr, lr, #0x10           ; lr |=  (1 << 4), clean FPCA.
    CMP     r3,  #0                 ; if(flag_r3 != 0)
    BICNE   lr, lr, #0x10           ; lr &= ~(1 << 4), set FPCA.
    ENDIF
pendsv_exit
    ; restore interrupt
    MSR     PRIMASK, r2
    ORR     lr, lr, #0x04
    BX      lr
    ENDP
;/*
; * void rt_hw_context_switch_to(rt_uint32 to);
; * r0 --> to
; * this fucntion is used to perform the first thread switch
; */
rt_hw_context_switch_to    PROC
    EXPORT rt_hw_context_switch_to
    ; set to thread
    LDR     r1, =rt_interrupt_to_thread
    STR     r0, [r1]
    IF      {FPU} != "SoftVFP"
    ; CLEAR CONTROL.FPCA
    MRS     r2, CONTROL             ; read
    BIC     r2, #0x04               ; modify
    MSR     CONTROL, r2             ; write-back
    ENDIF
    ; set from thread to 0
    LDR     r1, =rt_interrupt_from_thread
    MOV     r0, #0x0
    STR     r0, [r1]
    ; set interrupt flag to 1
    LDR     r1, =rt_thread_switch_interrupt_flag
    MOV     r0, #1
    STR     r0, [r1]
    ; set the PendSV exception priority
    LDR     r0, =NVIC_SYSPRI2
    LDR     r1, =NVIC_PENDSV_PRI
    LDR.W   r2, [r0,#0x00]       ; read
    ORR     r1,r1,r2             ; modify
    STR     r1, [r0]             ; write-back
    ; trigger the PendSV exception (causes context switch)
    LDR     r0, =NVIC_INT_CTRL
    LDR     r1, =NVIC_PENDSVSET
    STR     r1, [r0]
    ; restore MSP
    LDR     r0, =SCB_VTOR
    LDR     r0, [r0]
    LDR     r0, [r0]
    MSR     msp, r0
    ; enable interrupts at processor level
    CPSIE   F
    CPSIE   I
    ; never reach here!
    ENDP
; compatible with old version
rt_hw_interrupt_thread_switch PROC
    EXPORT rt_hw_interrupt_thread_switch
    BX      lr
    ENDP
    IMPORT rt_hw_hard_fault_exception
    EXPORT HardFault_Handler
HardFault_Handler    PROC
    ; get current context
    TST     lr, #0x04               ; if(!EXC_RETURN[2])
    ITE     EQ
    MRSEQ   r0, msp                 ; [2]=0 ==> Z=1, get fault context from handler.
    MRSNE   r0, psp                 ; [2]=1 ==> Z=0, get fault context from thread.
    STMFD   r0!, {r4 - r11}         ; push r4 - r11 register
    IF      {FPU} != "SoftVFP"
    STMFD   r0!, {lr}               ; push dummy for flag
    ENDIF
    STMFD   r0!, {lr}               ; push exec_return register
    TST     lr, #0x04               ; if(!EXC_RETURN[2])
    ITE     EQ
    MSREQ   msp, r0                 ; [2]=0 ==> Z=1, update stack pointer to MSP.
    MSRNE   psp, r0                 ; [2]=1 ==> Z=0, update stack pointer to PSP.
    PUSH    {lr}
    BL      rt_hw_hard_fault_exception
    POP     {lr}
    ORR     lr, lr, #0x04
    BX      lr
    ENDP
    ALIGN   4
    END
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王莉

2022-9-30 10:01:42
STMFD r0!, {r4 - r11} ; push r4 - r11 register这条指令是把 从R4到R11 共8个寄存器保存到R0所在地址的RAM中。请确认此时R0的值,并至少是8字节对齐的。
另外,有使用FPU的线程,因为FPU的寄存器有32个,栈至少要加大128字节以上。
实际上要加得更多,建议先加2K再说。
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