RX ＆ SH-2A で浮動小数点演算プログラムを記述する場合の RXマイコンのFPUを使いこなそう 鹿取 祐二 ここでは RX ファミリの浮動小数点演算ユニット（FPU）機能を使いこなすための注意点について解説する．なお，こ こで紹介する内容は本誌 2010 年 6 月号で紹介された SH7262（SH2A-FPU）にも通じる．具体的には RX ファミリの 中の RX600 シリーズについて紹介するが，性能比較などの一部の項目では SuperH ファミリの SH2A-FPU も取り上 げる． （編集部） 能が搭載されています．SH2A-FPU は図 1 に示す単精度・ 倍精度のどちらの形式にも対応しています．ただし，CPU 1．RX ファミリの FPU と HEW のオプション の汎用レジスタとは異なる浮動小数点レジスタで演算を行 います．このため CPU と FPU 間のデータ転送（整数型と まずは RX ファミリおよびルネサス エレクトロニクス 浮動小数点型の変換）には専用のレジスタ（FPUL）を使う 統合開発環境（High-performance Embedded Workshop， 必要があります．これに対して RX600 の場合，CPU の汎 以下 HEW）と，その中で動作する RX ファミリ用ルネサス 用レジスタ（R0 ∼ R15）が，そのまま浮動小数点レジスタ エレクトロニクス製コンパイラにおける FPU（浮動小数点 として働きます．アセンブリ言語でプログラムをコーディ 演算装置）関係のオプションを紹介します． ングすることはあまりないと思いますが，ソフトウェア的 ● RX ファミリにおける FPU 機能 には RX600 の FPU 機能の方が扱いやすい構造になってい RX ファミリには，性能を重視した最大動作周波数 100 ます． MHz 程度の RX600 シリーズ（以下 RX600）と，最大動作周 ● SH2A-FPU と RX600 の FPU 機能の比較 波数を 50MHz 程度に抑え，低消費電力を強化した RX200 それでは SH2A-FPU と RX600 の FPU 機能は，どちらが シリーズ（以下 RX200）があります．この二つの中で FPU 性能的に優れているのでしょうか？単純比較では CPU の 機能を搭載しているのは RX600 です．もしこれから作成 汎用レジスタで浮動小数点演算が可能な RX600 の方が優 されるシステムで浮動小数点演算が必要なのであれば， れています．ただし，SH2A-FPU は 2 命令同時実行のスー RX600 の利用をお勧めします．また，RX600 が内蔵して パスカラ機構です．このため，同一の動作周波数であれば いる FPU 機能は図 1 に示す IEEE の単精度形式のみです． RX600 より SH2A-FPU の方が性能的には優れています． 倍精度形式での演算機能まではサポートしていないことに 両者の選択はシステム全体の価格や浮動小数点演算の精度 注意してください．演算可能な値の範囲は概算で± 10 ± 37 ， 等を考慮して決定することになります．いずれにしてもシ 有効桁数は 7 桁となります． ングル・チップ系のマイコンで FPU 機能を搭載した製品 なお，ルネサス製のマイコンの中では本誌 2010 年 6 月号 は，現状では他社のマイコンを見てもそれほど多くはあり 付属基板に搭載された SH7262（SH2A-FPU）にも FPU 機 ません． 0 符号部 浮動小数点型の符号を示す 0のとき正，1のとき負を示す 指数部 浮動小数点型の指数を2のべき乗 で示す 仮数部 浮動少数点型の有効数字に 対応するデータ RX ファミリ，SH ファミリ，SH-2A，SH2A-FPU，RX62N，HEW，単精度形式，倍精度形式，HEW Oct. 2011 ビット 31 30∼ 23 22 0 ビット 63 62 ∼ 52 51 指数部 （8ビット） 仮数部 （23ビット） 符号部 （1ビット） 指数部（11ビット） 仮数部（52ビット） 符号部 （1ビット） （a）IEEEの単精度形式 （32ビット） （b）IEEEの倍精度形式（64ビット） 図 1 浮動小数点型の内部表現 114 KEYWORD
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