STM32G4电机相关特别外设的ST培训资料
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简介：
这份STM32G4系列微控制器的电机控制专用外设培训材料由意法半导体(ST)提供，深入讲解了如何利用其独特的硬件特性进行高效电机驱动设计。
本段落将详细介绍ST培训资料中的STM32G4电机相关特别外设知识，并重点讲解STM32G4硬件Cordic单元的特点及应用。
一、STM32G4硬件Cordic单元介绍
Cordic是一种坐标转换数字计算机，通过不断旋转坐标来逼近计算结果。其特点是成本低且速度快，在各种计算领域广泛应用。STM32G4集成了硬核的Cordic单元，并支持多种数学函数的运算。
二、应用范围
Cordic算法可用于正弦、余弦、相位和反正切等众多数学函数，而STM32G4的Cordic单元则可处理以下功能：
* 余弦（cos）
* 正弦（sin）
* 相位（atan2）
* 取模（modulus）
* 反正切（arctangent）
* 双曲正弦（sinh）
* 双曲余弦（cosh）
* 双曲反正切（tanh）
* 自然对数（ln）
* 平方根（sqrt）
三、Cordic单元的特点
STM32G4的Cordic单元具备以下特点：
- 定点数据表述：使用定点有符号整型数进行运算，输入输出值为q1.31或q1.15格式。
- 角度表述：角度采用（π）来表示，可以高效地通过定点数格式表达角度。
- 比例系数：部分函数的参数超出定点数范围时可对输入数据右移，比例系数即右移位数并保存在寄存器中。
- 内部字长：内部使用q1.23的数据格式。
- 输入输出字长：为了获得最高精度，建议采用q1.31格式的输入和输出数据。
- 迭代次数：可设定迭代次数为4的倍数。
四、寄存器说明
STM32G4的Cordic单元包含多个寄存器：
* CSR（控制状态寄存器）
* WDATA（写入参数寄存器）
* RDATA（读取结果数据寄存器）
* RRDY（输出就绪标志位）
* ARGSIZE（输入参数长度配置寄存器）
* RESSIZE（输出结果长度设置寄存器）
* NARGS（输入参数数量设定寄存器）
* NRES（输出结果数量控制寄存器）
* DMAWEN（DMA写入使能通道）
* DMAREN（DMA读取使能通道）
* SCALE（比例系数配置寄存器）
* PRECISION（精度需求设置寄存器）
* FUNC（函数选择）
五、应用模式
STM32G4的Cordic单元支持多种工作方式，包括：
- 零开销单次执行
- 流水线零开销连续运算
- 查询模式操作
- 中断驱动模式处理
- DMA数据传输机制
六、实例演示
例如，在缓冲区中将3024个角度值转换为正弦值，Cordic单元可以高效地完成此类任务。
七、对比ARM fast math
与ARM fast math相比，Cordic单元具有更高的执行速度和更少的资源消耗。它支持Zero-overhead单次运算，并能结合DMA使用以实现快速的数据处理。
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