一个奇怪的问题:AI8051U使用追频后,做一个特定的浮点会...

zh***

AI8051U追频后,使用TFPU做一个特定的浮点会复位,

不追频,没有问题,
不做浮点计算,也没有问题
不用TFPU,也没有问题

#include "AI8051U.h"
#include "stdio.h"
#include "intrins.h"

typedef   signed  char int8_t;
typedef   signed  int int16_t;
typedef   signed  long int32_t;

typedef unsigned  char uint8_t;
typedef unsigned  int uint16_t;
typedef unsigned  long uint32_t;       

typedef         unsigned char        u8;
typedef         unsigned int        u16;
typedef         unsigned long        u32;

#define MAIN_Fosc        45000000UL

#define Timer0_Reload   (65536UL -(MAIN_Fosc / 1000))   //Timer 0 中断频率, 1000次/秒
//==========================================================================

#define    HSCK_MCLK        0
#define    HSCK_PLL         1
#define    HSCK_SEL         HSCK_PLL   

#define    PLL_96M          0
#define    PLL_144M         1
#define    PLL_SEL          PLL_96M  

#define    CKMS             0x80
#define    HSIOCK           0x40
#define    MCK2SEL_MSK      0x0c
#define    MCK2SEL_SEL1     0x00
#define    MCK2SEL_PLL      0x04
#define    MCK2SEL_PLLD2    0x08
#define    MCK2SEL_IRC48    0x0c
#define    MCKSEL_MSK       0x03
#define    MCKSEL_HIRC      0x00
#define    MCKSEL_XOSC      0x01
#define    MCKSEL_X32K      0x02
#define    MCKSEL_IRC32K    0x03

#define    ENCKM            0x80
#define    PCKI_MSK         0x60
#define    PCKI_D1          0x00
#define    PCKI_D2          0x20
#define    PCKI_D4          0x40
#define    PCKI_D8          0x60

/*************  本地常量声明    **************/

#define PWM1_0      0x00    //P:P1.0  N:P1.1
#define PWM1_1      0x01    //P:P0.0  N:P0.1
#define PWM1_2      0x02    //P:P2.0  N:P2.1

#define PWM2_0      0x00    //P:P1.2  N:P1.3
#define PWM2_1      0x04    //P:P0.2  N:P0.3
#define PWM2_2      0x08    //P:P2.2  N:P2.3

#define PWM3_0      0x00    //P:P1.4  N:P1.5
#define PWM3_1      0x10    //P:P0.4  N:P0.5
#define PWM3_2      0x20    //P:P2.4  N:P2.5

#define PWM4_0      0x00    //P:P1.6  N:P1.7
#define PWM4_1      0x40    //P:P0.6  N:P0.7
#define PWM4_2      0x80    //P:P2.6  N:P2.7

#define ENO1P       0x01
#define ENO1N       0x02
#define ENO2P       0x04
#define ENO2N       0x08
#define ENO3P       0x10
#define ENO3N       0x20
#define ENO4P       0x40
#define ENO4N       0x80

#define PWM_PERIOD   6750-1   //设置周期值  48  = 7200  6750=7200*45/48 

//原来的  1KHz = 44999次  15K = 3000次 20KHz = 2245次 30K=1499次

//48/4*12 = 144000
//144000/7200 = 20K
//45/4*12 = 135000
//135000/6570 = 20K
void  delay(void);

u16 PWM1_Duty;
u16 PWM2_Duty;
u16 PWM3_Duty;
u16 PWM4_Duty;

bit PWM1_Flag;
bit PWM2_Flag;
bit PWM3_Flag;
bit PWM4_Flag;

void PllConfig(void);
void HSPwmConfig(void);
void UpdatePwm(void);

/********************** Timer0 1ms中断函数 ************************/
void timer0(void) interrupt 1
{
    P41=~P41;
    if(!PWM1_Flag)
    {
        PWM1_Duty++;
        if(PWM1_Duty >= PWM_PERIOD) PWM1_Flag = 1;
    }
    else
    {
        PWM1_Duty--;
        if(PWM1_Duty <= 0) PWM1_Flag = 0;
    }

    if(!PWM2_Flag)
    {
        PWM2_Duty++;
        if(PWM2_Duty >= PWM_PERIOD) PWM2_Flag = 1;
    }
    else
    {
        PWM2_Duty--;
        if(PWM2_Duty <= 0) PWM2_Flag = 0;
    }

    if(!PWM3_Flag)
    {
        PWM3_Duty++;
        if(PWM3_Duty >= PWM_PERIOD) PWM3_Flag = 1;
    }
    else
    {
        PWM3_Duty--;
        if(PWM3_Duty <= 0) PWM3_Flag = 0;
    }

    if(!PWM4_Flag)
    {
        PWM4_Duty++;
        if(PWM4_Duty >= PWM_PERIOD) PWM4_Flag = 1;
    }
    else
    {
        PWM4_Duty--;
        if(PWM4_Duty <= 0) PWM4_Flag = 0;
    }
    
    UpdatePwm();
}
/*
校准的目标频率为45MHzMHz，校准误差范围为±0.5%
则需要将CREHF设置为0，CRECNT设置为(16*45000000)/32768
CRERES设置为CRECNT * 0.5%
*/
#define CNT ((16 * MAIN_Fosc) / 32768) //校准目标频率为
#define RES ((CNT * 5) / 1000)         //设置校准误差为 0.5%

void  IRC_cal(void)
{
  X32KCR = 0xc0;  //启动外部 32K 晶振
  while (!(X32KCR & 1));//等待时钟稳定
  IRCBAND &= ~0x03;
  IRCBAND |= 0x03; //选择 44M 频段
  CLKSEL = 0x00; //选择内部高速 HIRC 为系统时钟
  CRECNTH = (uint8_t)(CNT >> 8); //设置目标校准值
  CRECNTL = (uint8_t)(CNT & 0xFF);
  CRERES = RES; //设置校准误差
  CRECR = 0xB0; //使能 CRE 功能，并设置校准周期为 64ms 1011 0000

  while (1) if (CRECR & 0x01) break;//频率自动校准完成

}

 volatile float f;

/******************** 主函数 **************************/
void main(void)
{
   uint8_t i;
    WTST = 0;  //设置程序指令延时参数，赋值为0可将CPU执行指令的速度设置为最快
    EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
    CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

//    IRC_cal();  //校准频率
    MCLKOCR=100;   //450KHz
    P0M1 = 0x00;   P0M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P1M1 = 0x00;   P1M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P2M1 = 0x00;   P2M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P3M1 = 0x00;   P3M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P5M1 = 0x00;   P5M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P6M1 = 0x00;   P6M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P7M1 = 0x00;   P7M0 = 0x00;   //设置为准双向口

    P4M0 = 0xff; P4M1 = 0x00; 
    P0M0 = 0xff; P0M1 = 0x00; 

    PWM1_Flag = 0;
    PWM2_Flag = 0;
    PWM3_Flag = 0;
    PWM4_Flag = 0;
    
    PWM1_Duty = 0;
    PWM2_Duty = 0;
    PWM3_Duty = 0;
    PWM4_Duty = 0;

    //  Timer0初始化
    AUXR = 0x80;    //Timer0 set as 1T, 16 bits timer auto-reload, 
    TH0 = (u8)(Timer0_Reload / 256);
    TL0 = (u8)(Timer0_Reload % 256);
    ET0 = 1;        //Timer0 interrupt enable
    TR0 = 1;        //Tiner0 run

    P6SR = 0x00;    //IO口电平转换速度加快

    PWMA_PS = 0x00; //高级 PWM 通道输出脚选择位
    PWMA_PS |= PWM1_1; //选择 PWM1_1 通道
    PWMA_PS |= PWM2_1; //选择 PWM2_1 通道
    PWMA_PS |= PWM3_1; //选择 PWM3_1 通道
    PWMA_PS |= PWM4_1; //选择 PWM4_1 通道

    PllConfig();
    HSPwmConfig();
    DMAIR = 0x3E; //选择系统时钟（和 CPU 时钟同步）作为 TFPU 时钟源
//    DMAIR = 0x3F; //选择 PLL 时钟（和 CPU 时钟异步）作为 TFPU 时钟源
    P40 = 0;    //给LED供电
    EA = 1;     //打开总中断
    while (1)
     {
      P42=0;
      for (i = 0; i < 10; i++)
       {
        f = 12341.234546;
        f += 345462.345678;         //?C?FPADD     
        f = 12341.234546;
        f -= 74463.345678;          //?C?FPSUB     
        f = 12341.234546;
        f *= 897654.3456788;        //?C?FPMUL     
        f = 12341.234546;
        f /= 9876565.232345;        //?C?FPDIV     
        f = 12341.234546;
        f = 12341.234546;
        f = 12341.234546;
        f = -f;                     //?C?FPNEG     
        f = 12341.234546;
    }
    P42=1;  
    delay();
  }
}

void delay(void)
{
    u8 i;
    for(i=0; i<100; i++);
}

//========================================================================
// 函数: WritePWMA(void)
// 描述: 异步读取PWMA特殊功能寄存器函数. 
// 参数: addr: 写入特殊功能寄存器地址.
// 参数: dat:  写入特殊功能寄存器内容.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2022-03-16
//========================================================================
void WritePWMA(u8    addr, u8 dat)
{
    while (HSPWMA_ADR & 0x80);  //等待前一个异步读写完成
    HSPWMA_DAT = dat;           //准备需要写入的数据
    HSPWMA_ADR = addr & 0x7f;   //设置间接访问地址,只需要设置原XFR地址的低7位
                                //HSPWMA_ADDR寄存器的最高位写0,表示写数据
}

//========================================================================
// 函数: PllConfig(void)
// 描述: PWM时钟初始化函数. 
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2022-03-16
//========================================================================
void PllConfig(void)
{
    //选择PLL输出时钟
#if(PLL_SEL ==    PLL_96M)
    CLKSEL &= ~CKMS;            //选择PLL的96M作为PLL的输出时钟
#elif(PLL_SEL == PLL_144M)
    CLKSEL |= CKMS;             //选择PLL的144M作为PLL的输出时钟
#else
    CLKSEL &= ~CKMS;            //默认选择PLL的96M作为PLL的输出时钟
#endif
    
    //选择PLL输入时钟分频,保证输入时钟为12M
    USBCLK &= ~PCKI_MSK;
#if(MAIN_Fosc == 12000000UL)
    USBCLK |= PCKI_D1;            //PLL输入时钟1分频
#elif(MAIN_Fosc    == 24000000UL)
    USBCLK |= PCKI_D2;            //PLL输入时钟2分频
#elif(MAIN_Fosc    == 45000000UL)
    USBCLK |= PCKI_D4;            //PLL输入时钟4分频
#elif(MAIN_Fosc    == 96000000UL)
    USBCLK |= PCKI_D8;            //PLL输入时钟8分频
#else
    USBCLK |= PCKI_D1;            //默认PLL输入时钟1分频
#endif

    //启动PLL
    USBCLK |= ENCKM;            //使能PLL倍频
    
    delay();                    //等待PLL锁频

    //选择HSPWM/HSSPI时钟
#if(HSCK_SEL == HSCK_MCLK)
    CLKSEL &= ~HSIOCK;          //HSPWM/HSSPI选择主时钟为时钟源
#elif(HSCK_SEL    == HSCK_PLL)
    CLKSEL |= HSIOCK;           //HSPWM/HSSPI选择PLL输出时钟为时钟源
#else
    CLKSEL &= ~HSIOCK;          //默认HSPWM/HSSPI选择主时钟为时钟源
#endif

    HSCLKDIV = 0;               //HSPWM/HSSPI时钟源不分频
}
//========================================================================
// 函数: HSPwmConfig(void)
// 描述: PWM初始化函数. 
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2022-03-16
//========================================================================
void HSPwmConfig(void)
{
    HSPWMA_CFG = 0x03;            //使能PWMA相关寄存器异步访问功能
    
    //通过异步方式设置PWMA的相关寄存器
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCER1, 0x00);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCER2, 0x00);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCMR1, 0x60);            //通道模式配置
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCMR2, 0x60);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCMR3, 0x60);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCMR4, 0x60);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCER1, 0x55);            //配置通道输出使能和极性
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCER2, 0x55);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCMR1, 0x68);            //开启PWMA_CCR1预转载功能(需要CC1E=1才可写)
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCMR2, 0x68);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCMR3, 0x68);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCMR4, 0x68);
//    WritePWMA((u8)&PWMA_ENO, ENO1P|ENO1N|ENO2P|ENO2N|ENO3P|ENO3N|ENO4P|ENO4N);    //使能PWM信号输出端口
    WritePWMA((u8)&PWMA_ENO, ENO1P|ENO2P|ENO3P|ENO4P);    //使能PWM信号输出端口

    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR1H, (u8)(PWM1_Duty >> 8));    //设置输出PWM的占空比
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR1L, (u8)PWM1_Duty);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR2H, (u8)(PWM2_Duty >> 8));    //设置输出PWM的占空比
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR2L, (u8)PWM2_Duty);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR3H, (u8)(PWM3_Duty >> 8));    //设置输出PWM的占空比
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR3L, (u8)PWM3_Duty);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR4H, (u8)(PWM4_Duty >> 8));    //设置输出PWM的占空比
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR4L, (u8)PWM4_Duty);
    WritePWMA((u8)&PWMA_ARRH,  (u8)(PWM_PERIOD >> 8));   //设置输出PWM的周期
    WritePWMA((u8)&PWMA_ARRL,  (u8)PWM_PERIOD);
    WritePWMA((u8)&PWMA_DTR, 10);                  //设置互补对称输出PWM的死区
    WritePWMA((u8)&PWMA_BKR, 0x80);                //使能主输出
    WritePWMA((u8)&PWMA_CR1, 0x81);                //使能ARR预装载，开始PWM计数
}

//========================================================================
// 函数: UpdatePwm(void)
// 描述: 更新PWM占空比. 
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2012-11-22
//========================================================================
void UpdatePwm(void)
{
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR1H, (u8)(PWM1_Duty >> 8));    //设置输出PWM的占空比
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR1L, (u8)PWM1_Duty);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR2H, (u8)(PWM2_Duty >> 8));    //设置输出PWM的占空比
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR2L, (u8)PWM2_Duty);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR3H, (u8)(PWM3_Duty >> 8));    //设置输出PWM的占空比
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR3L, (u8)PWM3_Duty);
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR4H, (u8)(PWM4_Duty >> 8));    //设置输出PWM的占空比
    WritePWMA((u8)&PWMA_CCR4L, (u8)PWM4_Duty);
}
复制代码

这是测试的代码,主频45MHz,32.768校准
在 AI8051U 大学计划实验箱上验证
P40,LED灯电源,复位会跳动
P41,定时器翻转IO输出
P42,浮点计算指示
P47,系统时钟/100 输出

复位后 LED 的呼吸变化会不连续



下载设置参数

神***

在下面这个程序的基础上，
打开 外部 32768-RTC 时钟自动追频内部高速IRC-40MHz,
再观察下
CPU@40MHz, TFPU@120MHz,
外部 32768-RTC 时钟自动追频内部高速IRC-40MHz



uS级【硬件三角函数/浮点运算器，TFPU】@Ai8051U, @120MHz - AI8051U体系结构，高峰论坛，芯起点，芯高度 国芯技术交流网站 - AI32位8051交流社区 (stcaimcu.com)

Debu***

之前在论坛上看到过这个问题，用浮点库执行某个运算会复位

zh***

Debu*** 发表于 2024-9-11 10:51
之前在论坛上看到过这个问题，用浮点库执行某个运算会复位

我不做频率校准,就不会复位

王***

有可能是你设置的系统时钟频率过高了



虽然IRC时钟允许设定到45MHz，但是系统运行可能因此而不稳定。
而这种高频率的不稳定是存在概率性的，有可能执行复杂任务时候导致内核运算错误进而复位。


所以，可以尝试将频率降低到42Mhz以下，再进行尝试

so***

45M有点超频照成的？

zh***

王*** 发表于 2024-9-11 10:55
有可能是你设置的系统时钟频率过高了

和系统时钟没有关系,试过 24MHz

王***

zh*** 发表于 2024-9-11 10:58
和系统时钟没有关系,试过 24MHz

那可能就是其他的问题了

_奶***

之前我记得论坛里有说过用C251编译器使用除法运算的时候不要使用REMOVEUNUSED 功能  看看是不是和这个相关0.0

王***

zh*** 发表于 2024-9-11 10:58
和系统时钟没有关系,试过 24MHz

测试了一下40Mhz，感觉没问题啊？

呼吸频率我改快了一点，方便观察






也打开校准和TFPU时钟了








附上我这里做测试的完整程序：
测试程序.zip (53.13 KB, 下载次数: 115)

2024-9-11 11:20 上传

点击文件名下载附件

zh***

王*** 发表于 2024-9-11 10:59
那可能就是其他的问题了

这里,必须是追频 和 TFPU同时使用才出问题,去掉任何一个都不出问题