38-TFPU–三角函数和单精度浮点运算单元，STC32G144K246实验箱演示程序

芯***

38-TFPU–三角函数和单精度浮点运算单元，STC32G144K246实验箱演示程序
主程序main.C代码如下（汇编版本在附件中）：

/*---------------------------------------------------------------------*/
/* --- Web: www.STCAI.com ---------------------------------------------*/
/* --- BBS: www.STCAIMCU.com  -----------------------------------------*/
/* 如果要在程序中使用此代码,请在程序中注明使用了STC的资料及程序        */
/*---------------------------------------------------------------------*/


/*************  功能说明    **************

本例程基于STC32G144K246为主控芯片的实验箱进行编写测试。

使用Keil C251编译器，Memory Model推荐设置XSmall模式，默认定义变量在edata，单时钟存取访问速度快。

edata建议保留1K给堆栈使用，空间不够时可将大数组、不常用变量加xdata关键字定义到xdata空间。

串口1(P3.6,P3.7)打印计算结果：115200,N,8,1

可通过屏蔽 lib 文件，用示波器测量IO口低电平时间，来对比芯片硬件三角函数+浮点运算单元与标准算法库的计算效率

下载时, 选择IRC频率 48MHz，主时钟使用 PLL 90MHz 时钟频率.

******************************************/

#include "..\comm\STC32G144K246.h"
#include <math.h>

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

/****************  用户定义宏  ****************/

#define SEL_HPLL1       1
#define SEL_HPLL2       2
#define HPLL_SEL        SEL_HPLL2

#if(HPLL_SEL==SEL_HPLL1)
    #define MAIN_Fosc   120000000L //定义主时钟（超频）
#else
    #define MAIN_Fosc   90000000L  //定义主时钟
#endif

#define Baudrate        115200L
#define TM              (65536 -(MAIN_Fosc/Baudrate/4))
#define PrintUart       1        //1:printf 使用 UART1; 2:printf 使用 UART2

/****************  本地变量声明  **************/

u16 Key1_cnt;
bit Key1_Flag;
bit Key1_Function;

float data cfl1=3.9;
float data cfl2=5.1;
float data cfl3;

/****************  本地引脚定义  **************/

sbit TPIN = P4^7;

sbit KEY1 = P3^2;

/****************  本地函数声明  **************/

void HPLL_config(void);
void UartInit(void);
void KeyScan(void);
void delay_ms(u16 ms);

/*****************************************************************************/
void main(void)
{
    EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
    CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

    P3M1 = 0x00;   P3M0 = 0x80;   //设置P3.7推挽输出
    P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x80;   //设置P4.7推挽输出
   
    P3PU |= 0x04;   //P32使能内部上拉电阻

    HPLL_config();
    UartInit();

    while(1)
    {
        delay_ms(1);

        KeyScan();
        if(Key1_Function)
        {
            Key1_Function = 0;

            TPIN = 0;
            cfl3 = cfl1*cfl2;
            cfl3 = cfl1/cfl2-cfl3;
            cfl3 = cfl1*cfl2+cfl3;
            cfl3 = cfl1/cfl2*sin(cfl3);
            cfl3 = cfl1/cfl2*cos(cfl3);
            cfl3 = cfl1/cfl2*tan(cfl3);
            cfl3 = cfl1/cfl2*sqrt(cfl3);
            cfl3 = cfl1/cfl2*atan(cfl3);
            TPIN = 1;
            printf("Result=%f\r\n",cfl3);
        }
    }
}

//========================================================================
// 函数: void HPLL_config(void)
// 描述: PLL时钟配置函数。
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2025-11-01
// 备注:
//========================================================================
void HPLL_config(void)
{
#if(HPLL_SEL==SEL_HPLL2)
    WTST = 2;           //通过WTST增加等待时钟控制Flash读取速度在33MHz以内, 主时钟:360MHz/2/2=90MHz, 读Flash速度:90MHz/(1+2)=30MHz

    HPLLCR |= 0x80;     //使能HPLL（高速外设默认使用HPLL时钟，切换到HPLL2前要先使能HPLL，切换完再关闭HPLL）

                        //首先需要将HIRC主频调节到48MHz
    HPLL2CR &= ~0x10;   //选择HPLL2输入时钟源为HIRC
//    HPLL2CR |= 0x10;    //选择HPLL2输入时钟源为IRCM
    HPLL2PDIV = 8;      //设置HPLL2输入时钟预分频为8（HPLL输入频率必须为6MHz）
//    HPLL2CR |= 0x00;    //HPLL2=6MHz*52=312MHz
//    HPLL2CR |= 0x01;    //HPLL2=6MHz*54=324MHz
//    HPLL2CR |= 0x02;    //HPLL2=6MHz*56=336MHz
//    HPLL2CR |= 0x03;    //HPLL2=6MHz*58=348MHz
    HPLL2CR |= 0x04;    //HPLL2=6MHz*60=360MHz
//    HPLL2CR |= 0x05;    //HPLL2=6MHz*62=372MHz
//    HPLL2CR |= 0x06;    //HPLL2=6MHz*64=384MHz
//    HPLL2CR |= 0x07;    //HPLL2=6MHz*66=396MHz
//    HPLL2CR |= 0x08;    //HPLL2=6MHz*68=408MHz
//    HPLL2CR |= 0x09;    //HPLL2=6MHz*70=420MHz
//    HPLL2CR |= 0x0a;    //HPLL2=6MHz*72=432MHz
//    HPLL2CR |= 0x0b;    //HPLL2=6MHz*74=444MHz
//    HPLL2CR |= 0x0c;    //HPLL2=6MHz*76=456MHz
//    HPLL2CR |= 0x0d;    //HPLL2=6MHz*78=468MHz
//    HPLL2CR |= 0x0e;    //HPLL2=6MHz*80=480MHz
//    HPLL2CR |= 0x0f;    //HPLL2=6MHz*82=492MHz
    HPLL2CR |= 0x20;    //高速外设时钟选择 HPLL2/2
    HPLL2CR |= 0x80;    //使能HPLL2

    HPLLCR &= ~0x80;    //关闭HPLL（高速外设默认使用HPLL时钟，切换到HPLL2前要先使能HPLL，切换完再关闭HPLL）
   
    TFPU_CLKDIV = 2;    //TFPU CLK = HPLL2/2/2 = 90MHz

    CLKDIV = 2;         //系统时钟 = 主时钟源/2 = HPLL2/2/2 = 90MHz
    CLKSEL = 0x08;      //选择HPLL2/2作为主时钟源

#else
    WTST = 3;           //通过WTST增加等待时钟控制Flash读取速度在33MHz以内, 主时钟:480MHz/2/2=120MHz, 读Flash速度:120MHz/(1+3)=30MHz
                        //首先需要将HIRC主频调节到48MHz
    HPLLCR &= ~0x10;    //选择HPLL输入时钟源为HIRC
//    HPLLCR |= 0x10;     //选择HPLL输入时钟源为IRCM
    HPLLPDIV = 8;       //设置HPLL输入时钟预分频为8（HPLL输入频率必须为6MHz）
//    HPLLCR |= 0x00;     //HPLL=6MHz*52=312MHz
//    HPLLCR |= 0x01;     //HPLL=6MHz*54=324MHz
//    HPLLCR |= 0x02;     //HPLL=6MHz*56=336MHz
//    HPLLCR |= 0x03;     //HPLL=6MHz*58=348MHz
//    HPLLCR |= 0x04;     //HPLL=6MHz*60=360MHz
//    HPLLCR |= 0x05;     //HPLL=6MHz*62=372MHz
//    HPLLCR |= 0x06;     //HPLL=6MHz*64=384MHz
//    HPLLCR |= 0x07;     //HPLL=6MHz*66=396MHz
//    HPLLCR |= 0x08;     //HPLL=6MHz*68=408MHz
//    HPLLCR |= 0x09;     //HPLL=6MHz*70=420MHz
//    HPLLCR |= 0x0a;     //HPLL=6MHz*72=432MHz
//    HPLLCR |= 0x0b;     //HPLL=6MHz*74=444MHz
//    HPLLCR |= 0x0c;     //HPLL=6MHz*76=456MHz
//    HPLLCR |= 0x0d;     //HPLL=6MHz*78=468MHz
    HPLLCR |= 0x0e;     //HPLL=6MHz*80=480MHz
//    HPLLCR |= 0x0f;     //HPLL=6MHz*82=492MHz
    HPLL2CR &= ~0x60;   //高速外设时钟选择 HPLL/2
    HPLLCR |= 0x80;     //使能HPLL

    CLKDIV = 2;         //系统时钟=主时钟源/2 = HPLL/2/2 = 120MHz
    CLKSEL = 0x04;      //选择HPLL/2作为主时钟源
#endif

//    P5M0 |= 0x10; P5M1 &= ~0x10;//设置P5.4口为推挽输出
//    P5SR &= ~0x10;              //设置P5.4口为快速模式
//    HIRCCR |= 0x10;             //输出系统时钟
//    MCLKOCR = 10;               //系统时钟 10 分频到P5.4
}

//========================================================================
// 函数: void KeyScan(void)
// 描述: 按键扫描函数。
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2025-11-01
// 备注:
//========================================================================
void KeyScan(void)
{
    if(!KEY1)
    {
        if(!Key1_Flag)
        {
            Key1_cnt++;
            if(Key1_cnt >= 50)      //50ms防抖
            {
                Key1_Flag = 1;      //设置按键状态，防止重复触发
                Key1_Function = 1;
            }
        }
    }
    else
    {
        Key1_cnt = 0;
        Key1_Flag = 0;
    }
}

//========================================================================
// 函数: void delay_ms(unsigned int ms)
// 描述: 延时函数。
// 参数: ms,要延时的ms数.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2025-11-01
// 备注: 由于芯片使能了Cache功能，软件延时时间可能不太准确
//========================================================================
void delay_ms(u16 ms)
{
    u16 i;
    do{
        i = MAIN_Fosc / 6000;
        while(--i);
    }while(--ms);
}

/******************** 串口打印函数 ********************/
void UartInit(void)
{
#if(PrintUart == 1)
    S1_S1 = 0;      //UART1 switch to, 00: P3.0 P3.1, 01: P3.6 P3.7, 10: P1.6 P1.7, 11: P4.3 P4.4
    S1_S0 = 1;
    SCON = (SCON & 0x3f) | 0x40;
    T1x12 = 1;      //定时器时钟1T模式
    S1BRT = 0;      //串口1选择定时器1为波特率发生器
    TL1  = TM;
    TH1  = TM>>8;
    TR1 = 1;        //定时器1开始计时

//    SCON = (SCON & 0x3f) | 0x40;
//    T2L  = TM;
//    T2H  = TM>>8;
//    AUXR |= 0x15;   //串口1选择定时器2为波特率发生器
#else
    S2_S = 1;       //UART2 switch to: 0: P1.0 P1.1,  1: P4.6 P4.7
    S2CON = (S2CON & 0x3f) | 0x40;
    T2L  = TM;
    T2H  = TM>>8;
    AUXR |= 0x14;   //定时器2时钟1T模式,开始计时
#endif
}

void UartPutc(unsigned char dat)
{
#if(PrintUart == 1)
    SBUF = dat;
    while(TI==0);
    TI = 0;
#else
    S2BUF  = dat;
    while(S2TI == 0);
    S2TI = 0;    //Clear Tx flag
#endif
}

char putchar(char c)
{
    UartPutc(c);
    return c;
}

/*****************************************************************************/