天天看點

FPGA/CPLD原理

一.說明DSP Builder的主要功能

定義:Altera可程式設計邏輯器件(PLD)中的DSP系統設計需要進階算法和HDL開發工具,中文名為DSP系統設計開發工具。

功能:①支援系統、算法和硬體設計共享一個公共開發平台,進而縮短了DSP設計周期。②DSP Builder包括比特和周期精度的Simulink子產品,涵蓋了算法和存儲功能等基本操作。③使用DSP Builder模型中的MegaCore功能實作複雜功能的內建。

二.說明DSP Builder的設計流程

基于DSP Builder的設計流程是一個完全自頂向下的設計流程,包括從系統描述到硬體實作都可以在一個完整的設計環境中完成。其具體開發流程如圖所示,整個DSP Builder的設計過程可分為以下幾個步驟:

①利用Simulink子產品及DSP Builder子產品在MATLAB/Simulink中對DSP系統進行模組化,并對各子產品進行相應的參數設定,同時基于Simulink平台仿真驗證所搭建DSP系統的功能。②利用DSP Builder工具箱中的Signal Compiler子產品,對所建立的模型進行編譯,将Simulink子產品檔案(. mdl)轉換成RTL級的VHDL代碼描述以及用于綜合、仿真、編譯的tcl腳本。③在得到VHDL檔案後,可以選擇自動流程或手工流程進行下一步設計。如果采用自動流程,則幾乎可以忽略硬體的具體實作過程,選擇讓DSP Builder自動調用Quartus II等EDA軟體。④針對第二步生成的VHDL,進行硬體上的仿真,利用自動生成的ModelSim的tcl腳本和仿真激勵檔案所做的仿真為功能仿真,而當由Quartus II編譯後生成的VHDL仿真激勵檔案和ModelSim tcl腳本進行的仿真為時序仿真。

FPGA/CPLD原理

三.論述Matlab,Simulink,DSP Builder,ModelSim,QuartusII幾種軟體工具之間的關系

所設計的模型進行Simulink系統級仿真,并将輸出的圖像結果與MATLAB理論結果進行對比,以驗證設計的準确性,由于Simulink中的仿真是屬于系統級的,是對.mdl檔案進行的仿真,而生成的VHDL語言是RTL級的,是針對具體的硬體結構的,這兩者有可能存在軟體了解上的差異,轉換後的VHDL代碼實作可能與.mdl模型的實作情況不完全相符,是以在進行Simulink仿真之後,還需要進行ModelSim仿真,檢測各控制信号和資料信号,以驗證所生成VHDL代碼的正确性,最後給出測試結果分析。

FPGA/CPLD原理

①Matlab/Simulink模組化 ②系統仿真 ③DSP Builder完成VHDL轉換、綜合、适配④ModelSim對TestBench功能仿真 ⑤Quartus II直接完成适配(進行優化設定) ⑥Quaruts II完成時序仿真 ⑦引腳鎖定 ⑧下載下傳/配置與嵌入式邏輯分析儀實時測試⑨對配置器件程式設計,設計完成。

FPGA/CPLD原理

Matlab,Simulink,DSP Builder,ModelSim,QuartusII這幾種軟體工具互相作用,層層遞進,緻使實驗結果與實際誤差最小,且最優化。

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