开发实例:基于FIR滤波器的协仿真实例
开发实例:基于FIR滤波器的协仿真实例本节给出一个FIR滤波器的协仿真实例,包括滤波器设计、滤波器实现以及硬件协仿真等功能,并统计设计所需资源,涵盖了利用System Generator完成设计的主要步骤。
例7-5 利用System Generator中的分布式FIR滤波器模块,在Spartan3E Starter开发板上完成基于该系统的硬件协仿真。
1)打开Similink新建如图7-68所示的工程。
图7-68 DA滤波器系统
2)在MATLAB的命令窗口中,敲入fdatool,并回车打开滤波器设计工具,输入参数如图7-69所示。点击“Design”按键,生成滤波器系数。在FDATool工具的File菜单中选择Export命令,将系数导入MATALB的变量空间中。
图7-69 滤波器设计参数示意图
3) 双击DA_filter模块,将该MATLAB变量空间的系数复制到图M中的“Coefficients”栏中,其余设置和图7-70保持一致。
图7-70 DA滤波器模块配置参数
4)设置Gateway IN模块属性,各参数值如图7-71所示。
图7-71 Gataway IN模块配置参数
5)双击System Generator模块,按照上次的方法将Compliation栏设置Spartan 3E开发板的硬件协仿真。设置完成后,点击“Generator”按键,编译系统生成硬件代码。
6)编译完成后,会生成myfilter hwcosim模块,如图7-72所示。
图7-72 生成的硬件协仿真模块示意图
7)将myfilter hwcosim模块拖到myfilter.mdl,连接关系如图7-73所示。
图7-73 完整的协仿真平台示意图
8) 双击myfilter hwcosim模块,在弹出的配置窗口中,切换到Cable页面,选择Platform USB,否则由于其默认Parallel Cable IV,不能正确初始化JTAG链路,无法下载程序。
图7-74 协仿真链路设置示意图
9)给开发板上电,并用USB连到PC上,点击“Start simulation”开始仿真,System Generator会自动扫描链路,并将比特文件下载到FPGA中,如图7-75、7-76所示。
图7-75 初始化链路状态示意图 图7-76 JTAG链路下载状态示意图
10)打开两个Scope查看仿真结果,如图7-77、7-78所示,可以看到硬件协仿真结果同仿真结果几乎完全一致,表明了硬件协仿真的正确性。
图7-77 Simulink软件仿真示意图 图7-78 硬件协仿真结果示意图
总结:
System Generator是Xilinx XtremeDSP计划的一部分,是业界最快的可编程DSP解决方案,包括业界领先的FPGA器件、DSP整体设计方案以及丰富的IP Core。
此外,从设计学角度讲,System Generator比HDL语言设计法先进,是未来的潮流。
首先主要介绍了System Generator的特征以及安装方法。其次给出了入门基础,包括Simulink的简要用法。
接着较为详细讲解了设计方法和自动代码生成、子系统建立和使用、硬件协仿真等专题;并给出了导入HDL模块、在线调试、多时钟设计、软硬件联合开发等高级话题;最后给出了FIR滤波器协仿真实例,加深理解。
通过本次学习,应初步掌握System Generator的使用方法,具备开发中小规模设计的能力。:lol
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