Vivado环境下基于FPGA的IP实现FFT变换
这里写自定义目录标题
- 环境
- 层次结构
- 仿真
- 实现
- HDL
- 顶层文件
- 仿真文件
- dds文件
- IP配置
- FFT
- ROM
- COE文件生成
- reference
环境
Vivado
Modelsim 仿真
层次结构
ROM matlab产生波形,保存到coe文件中,加载到rom中
dds 控制输入信号的频率
dds的输出信号给到fft IP核
仿真
左边为input,右边为output
输入信号的范围为0-255,包含直流分量,频率为单频
实现
HDL
顶层文件
module ip_fft(input clk,input rst);wire [7:0] Out;wire [10:0] addr;//=============================wire [31:0] fft_s_axis_data_tdata;reg fft_s_axis_data_tvalid;wire fft_s_axis_data_tready;reg fft_s_axis_data_tlast;wire [63:0] m_axis_data_tdata;wire [7:0] m_axis_data_tuser;wire m_axis_data_tvalid;wire m_axis_data_tlast;wire m_axis_data_tready;reg [7:0] counter;reg fft_flag;//assign fft_s_axis_data_tdata = {24'b0, Out};// assign fft_s_axis_data_tvalid = 1'b1;// assign fft_s_axis_data_tlast = (addr==11'b1)?1'b1:1'b0;assign m_axis_data_tready = 1'b1;always @(posedge clk ) beginif (!rst) begincounter <= 8'b0;endelse if(fft_s_axis_data_tready) begincounter <= counter +1'b1;endendalways @(posedge clk ) beginfft_s_axis_data_tvalid <= fft_s_axis_data_tvalid;fft_s_axis_data_tlast <= 1'b0 ;fft_flag <= fft_flag;if (!rst) beginfft_flag <= 1'b0;fft_s_axis_data_tlast <= 1'b0;fft_s_axis_data_tvalid <= 1'b0;endelse if(fft_flag == 1'b0) beginif (counter == 8'hff) beginfft_flag <= 1'b1;fft_s_axis_data_tvalid <= 1'b1;endendelse if(fft_flag == 1'b1) beginif (counter == 8'hff) beginfft_s_axis_data_tvalid <= 1'b0;fft_s_axis_data_tlast <= 1'b1;endendelse beginfft_s_axis_data_tvalid <= fft_s_axis_data_tvalid;fft_s_axis_data_tlast <= fft_s_axis_data_tlast ;endend// outputwire [24:0] realp;wire [24:0] imagp;wire [50:0] fft_abs;assign realp = m_axis_data_tdata[56:32];assign imagp = m_axis_data_tdata[24:0];assign fft_abs = $signed(realp)* $signed(realp)+ $signed(imagp)* $signed(imagp);xfft_0 u_xfft_0 (.aclk (clk), // input wire aclk.aresetn (rst), // input wire aresetn.s_axis_config_tdata (8'b1), // input wire [7 : 0] s_axis_config_tdata.s_axis_config_tvalid (1'b1), // input wire s_axis_config_tvalid.s_axis_config_tready (), // output wire s_axis_config_tready.s_axis_data_tdata (fft_s_axis_data_tdata), // input wire [xx : 0] s_axis_data_tdata.s_axis_data_tvalid (fft_s_axis_data_tvalid), // input wire s_axis_data_tvalid.s_axis_data_tready (fft_s_axis_data_tready), // output wire s_axis_data_tready.s_axis_data_tlast (fft_s_axis_data_tlast), // input wire s_axis_data_tlast.m_axis_data_tdata (m_axis_data_tdata), // output wire [xx : 0] m_axis_data_tdata.m_axis_data_tuser (m_axis_data_tuser), // output wire [7 : 0] m_axis_data_tuser.m_axis_data_tvalid (m_axis_data_tvalid), // output wire m_axis_data_tvalid.m_axis_data_tready (m_axis_data_tready), // input wire m_axis_data_tready.m_axis_data_tlast (m_axis_data_tlast), // output wire m_axis_data_tlast.event_frame_started ( ), // output wire event_frame_started.event_tlast_unexpected ( ), // output wire event_tlast_unexpected.event_tlast_missing ( ), // output wire event_tlast_missing.event_status_channel_halt ( ), // output wire event_status_channel_halt.event_data_in_channel_halt ( ), // output wire event_data_in_channel_halt.event_data_out_channel_halt( ) // output wire event_data_out_channel_halt);dds u_dds (.clk ( clk ), .rst ( rst ),.Fword ( 32'h800_0000 ),.Pword ( 11'b0 ),.Out ( Out ),.addr ( addr ));
endmodule
仿真文件
module tb_ip_fft;// ip_fft Parametersparameter PERIOD = 10;// ip_fft Inputsreg clk = 0 ;reg rst = 0 ;initialbeginforever #(PERIOD/2) clk=~clk;endinitialbegin#(PERIOD*4) rst = 1;endip_fft u_ip_fft (.clk ( clk ),.rst ( rst ));endmodule
dds文件
module dds(input clk,input rst,input [31:0]Fword,input [10:0]Pword,output [7:0]Out,output [10:0] addr);reg [31:0] r_Fword;reg [10:0] r_Pword;reg [31:0] cnt;// wire [10:0] addr;always @(posedge clk ) beginr_Fword = Fword;r_Pword = Pword;endalways @(posedge clk or negedge rst) beginif(!rst)cnt <= 0;elsecnt <= cnt+r_Fword;endassign addr = cnt[31:21]+r_Pword;blk_mem_gen_0 u_blk_mem_gen_0 (.clka (clk), // input wire clka.ena (1'b1), // input wire ena.addra (addr), // input wire [10 : 0] addra.douta (Out) // output wire [7 : 0] douta);endmodule
IP配置
FFT
ROM
COE文件生成
matlab 代码,产生coe文件
%%
clc;
t=0:2*pi/(2^11-1):2*pi;
y=0.5*sin(t)+0.5;
figure; subplot(1,3,1); plot(y);
r=ceil(y*(2^8-1)); %将小数转换为整数,ceil是向上取整。
fid = fopen('sin.coe','w+'); %写到sin.coe文件,用来初始化sin_rom
fprintf(fid,'memory_initialization_radix=10;\n');
fprintf(fid,'memory_initialization_vector= \n');
for i = 1:1:2^11fprintf(fid,'%d',r(i));if i==2^11fprintf(fid,'; ');elsefprintf(fid,', ');end
% if i%15==0
% fprintf(fid,'\n');
% end
end
fclose(fid);
reference
vivado 基于FPGA的dds学习记录
Vivado中FFT IP核的使用
都看到这儿了,点个赞吧!
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