📖 第 36 章：FPU测试(Julia分形)实验（FPU Julia Fractal）

36.1 FPU & Julia 分形简介

36.1.1 FPU

FPU（Floating Point Unit）：硬件单精度浮点（float）运算单元。

• Cortex-M4F 内置 FPU；
• 32 位 float 一次 1 个时钟周期；
• 比软件模拟快 10~100 倍。

36.1.2 Julia 分形

Julia 集合是一种经典分形图，由复数迭代公式 z = z² + c 生成。

36.2 硬件设计

TFTLCD 显示分形图，KEY0/KEY_UP 切换 c 参数。

36.3 程序设计

36.3.1 开启 FPU

• MDK：Target → Floating Point Hardware → Single Precision
• Define：__FPU_PRESENT=1, __FPU_USED=1
• CubeMX：Project Manager → Project Settings → Advanced Settings → 勾选 FPU

36.3.2 关键代码

void julia(int x, int y, float cx, float cy) {
    float zx = (x - 200) / 200.0f;
    float zy = (y - 240) / 200.0f;
    int iter = 0;
    while (zx*zx + zy*zy < 4.0f && iter < 100) {
        float tmp = zx*zx - zy*zy + cx;
        zy = 2.0f * zx * zy + cy;
        zx = tmp;
        iter++;
    }
    LCD_DrawPoint(x, y, iter_color(iter));   // 按迭代次数上色
}

main:
    while (1) {
        for (int y = 0; y < 480; y++)
            for (int x = 0; x < 800; x++)
                julia(x, y, cx, cy);
    }

36.4 下载验证

LCD 上显示 Julia 分形图，按 KEY0/KEY_UP 改变参数，分图实时变化。