級聯信號處理器的FPGA實現
3 FPGA仿真
系統(tǒng)利用FPGA實現了一個32階的級聯型信號處理器,選用的FPGA芯片是XILINX公司的集成了18×18位硬件乘法器的VirtexⅡ系列的XC2V1000-5-FG256,其資源消耗情況如表2所示。本文引用地址:http://www.2s4d.com/article/191993.htm
為了方便仿真和結果觀察,選用固定值輸入,圖4(a)和圖4(b)分別是系統(tǒng)級聯型工作模式及系數切換仿真和系統(tǒng)單片工作模式仿真結果。
從圖4(a)和圖4(b)可以看出,系數寄存器和內部控制寄存器可以正確讀寫,當輸入系數切換指令后,系數正常交換,整個系統(tǒng)工作正常。
4 性能分析
系統(tǒng)的輸入數據和系數都是16位的二進制補碼,所以中間結果的[0~30]字段對應著-1~+1。而系統(tǒng)的中間結果是以滿精度運算的,所以系統(tǒng)輸出的誤差產生于數據選擇單元,四組字段會產生不同的誤差。
對[7~30]字段,按四舍五入原則產生的最大舍入誤差為:
系統(tǒng)的仿真結果和性能分析都表明,系統(tǒng)可正常工作,且最高工作時鐘可達到50 MHz。
5 結語
討論了級聯型信號處理器的FPGA高效實現,通過系統(tǒng)論證、仿真和硬件調試證明,設計方法正確有效,系統(tǒng)功能實現正常且穩(wěn)定,為FIR濾波、快速傅里葉變換、自適應濾波等應用提供了一條可行之路,其性能可以隨著可編程邏輯器件的發(fā)展而不斷提高。
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