单片机第三季-第三课：STM32开发板原理图、配置、浮点运算单元

目录

1，开发板原理图

2，浮点运算单元（FPU） 

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1，开发板原理图

课程视频比较早，介绍了三款开发板。观看视频时用的开发板说和51单片机共板的STM32核心板，将51单片机从底座拆下来后，安装上STM32核心板。

ISP原理回顾：
第1步：先设置BOOT1和BOOT0从系统区启动，执行系统中预设的程序；
第2步：主机通过串口发送要下载的hex文件给STM32；
第3步：系统预设的程序接收到hex后将其烧录到用户区flash中；
第4步：设置BOOT1和BOOT0为从用户区启动，然后复位重启执行刚才下载的hex即可。

如何设置BOOT1和BOOT0使STM32从系统区或者用户区启动，见下图：

核心板的自动下载电路：

核心板通过USB连接电脑后，下载程序的上位机可以通过RTS和DTR分别控制BOOT0和NRST引脚；

自动下载即上位机下载软件通过控制RTS和DTR引脚，间接控制BOOT0和NRST，完成下载程序和复位启动。

复位电路：

复位电路可以实现上电复位和RSTK复位按键复位。 

2，浮点运算单元（FPU） 

浮点运算即存在float或double类型数据的加、减、乘、除运算；

浮点计算的2种实现方法：软浮点、硬浮点；

编译环境支持浮点库，可以将用C语言写的浮点数运算转成整形运算，对于单片机来说根本不知道float、double这回事，所以单片机不需要有专门的浮点运算单元就可以算浮点数了，但通过编译将浮点运算转化为整形运算时会增加代码量。

STM32F4系列支持硬浮点计算，因为其内部有相应的硬件电路，可以直接输入浮点数进行计算，但其有两个例外：

1、F4内部FPU只能算float不能算double；
2、F4内部FPU只能算float的简单加减乘除，不能算float的sin、cos等复杂运算；

我们编程时不需要考虑CPU的软浮点或者硬浮点特性，直接用C编程实现功能，然后设置好后直接编译，按照这样的规则帮我编译：我的浮点运算可以用硬浮点时用FPU（在编译环境中，如KEIL中有相应的选项可以设置，Single Precision即指只支持float类型运算，有的显示为FPU），如果不能用硬浮点就自动用软浮点来实现。

需要注意的是，只有选择具备FPU的MCU时（例如STM32F4系列），才会出现Floating Point Hardware选项。 

对于不支持FPU的MCU（例如STM32F1系列），存在float类型运算时，在编译时会将float运算转换为整型运算，因此生成的HEX文件会比支持FPU时的HEX文件要大。

项目中用到大量double浮点时或者大量sin cos时，F4的FPU是无效的，这时建议用F1+DSP。

参考《Cortex M3与M4权威指南.pdf》。