MIPS架构FPU舍入模式详解 - MIPS32处理器手册

"STM32F103xx微控制器的手册介绍了FPU转换操作中使用的舍入模式助记符，这些助记符适用于MIPS架构，包括MIPS32指令集。手册还涵盖了MIPS架构的历史、组件以及不同版本的演进。" 在STM32F103xx微控制器的软件库用户手册中，讨论了浮点处理单元（FPU）在进行转换操作时所使用的舍入模式助记符。这些助记符是编程浮点运算时的重要概念，确保了数值计算的精度和控制。表7.11列出了以下几种舍入模式： 1. **CEIL.L.fmt** - 浮点天花板到长整型定点，这个指令会将浮点数向上舍入到最接近的长整型值，如果输入是负数，则向零方向靠近。 2. **CEIL.W.fmt** - 浮点天花板到Word定点，类似地，这个指令将浮点数向上舍入到最接近的整型值，对于32位MIPS架构，Word通常指的就是32位整数。 3. **FLOOR.L.fmt** - 浮点地板到长整型定点，此指令会将浮点数向下舍入到最接近的长整型值，对于负数，它会朝向负无穷大方向舍入。 4. **FLOOR.W.fmt** - 浮点地板到Word定点，将浮点数向下舍入到最接近的32位整数。 5. **ROUND.L.fmt** - 浮点四舍五入到长整型定点，遵循标准的舍入规则，如果舍弃部分等于0.5，则根据舍入模式（半上进位或半下舍去）决定结果。 6. **ROUND.W.fmt** - 浮点四舍五入到Word定点，同样执行标准的四舍五入到最近的整数。 7. **TRUNC.L.fmt** - 浮点截断到长整型定点，简单地丢弃浮点数的小数部分，不考虑舍入。 8. **TRUNC.W.fmt** - 浮点截断到Word定点，对浮点数执行相同的操作，只保留整数部分。 这些指令在MIPS32架构中尤其重要，因为它们允许程序员精确控制浮点计算的精度和舍入行为，这对于处理永磁同步电机(PMSM)的FOC(磁场定向控制)等高精度控制算法尤其关键。 MIPS架构，特别是MIPS32，是一个广泛使用的精简指令集架构（RISC），具有高效能和低功耗的特点。自1980年代以来，MIPS经历了多个版本的演进，从最初的MIPS I到后来的MIPS32 2nd Edition、MIPS32 Release 2.5+，再到MIPS32 Release 5和6，每个版本都引入了新的特性并优化了性能。 手册还提到了MIPS架构的组件，如指令集架构（ISA）、特许资源架构（PRA）、模块和专用扩展（ASE），以及用户定义指令（UDIS）。此外，MIPS架构有多种子集和兼容性规范，允许设计者根据需求选择适合的架构版本或者创建定制的指令集，以适应不同的应用领域，例如嵌入式系统、数字信号处理、多媒体应用等。 这些舍入模式助记符是MIPS32指令集中用于浮点运算的重要组成部分，对于理解和使用STM32F103xx微控制器的浮点处理功能至关重要，同时也反映了MIPS架构在不断发展和适应现代计算需求的历程。