使用MATLAB和Simulink算法創(chuàng )建FPGA原型
例如,圖5展示了DDC濾波器鏈路中低通濾波器第一階段浮點(diǎn)與定點(diǎn)仿真結果的差異。這些差異是因定點(diǎn)量化所致。上方圖形顯示了浮點(diǎn)與定點(diǎn)仿真結果的重疊效果。下方圖形顯示了圖中每一點(diǎn)的量化誤差。工程師可能需要根據設計規范來(lái)增加小數位數以減小由此引出的量化誤差。
除了選擇小數位數之外,工程師還需要優(yōu)化字長(cháng),實(shí)現低功耗和區域優(yōu)化的設計。
在DDC案例研究中,工程師使用Simulink定點(diǎn)模塊組將部分數字濾波器鏈路的字長(cháng)減少了8位之多(圖6)。
利用自動(dòng)HDL代碼生成功能更快生成FPGA原型
在生成FPGA原型時(shí),HDL代碼必不可少。工程師手工編寫(xiě)了 Verilog或VHDL代碼。作為替代選擇,使用HDL編碼器自動(dòng)生成HDL代碼具有眾多明顯優(yōu)勢。工程師可以快速地評估能否在硬件中實(shí)施當前算法;迅速評估不同的算法實(shí)現,選擇最佳方案;并在FPGA上更快地建立算法原型。
對于DDC案例研究而言,可以在55秒內生成了5780行HDL代碼。工程師可以瀏覽并很快理解代碼(圖7)。自動(dòng)代碼生成功能允許工程師對系統級模型進(jìn)行更改,并且,通過(guò)重新生成HDL代碼,該功能可以在數分鐘之內生成更新的HDL實(shí)現方案。
重用具有協(xié)同仿真功能的系統級測試平臺進(jìn)行HDL驗證
功能驗證:HDL協(xié)同仿真使工程師能夠重用Simulink模型,將激勵驅動(dòng)至HDL仿真器,并對仿真輸出執行交互式系統級分析(圖8)。
HDL仿真僅提供數字波形輸出,而HDL協(xié)同仿真則提供了顯示HDL代碼的完整視圖,并可以訪(fǎng)問(wèn)Simulink的全套系統級分析工具。當工程師觀(guān)察到預期結果與HDL仿真結果存在差異時(shí),可借助協(xié)同仿真進(jìn)一步了解該失配所產(chǎn)生的系統級影響。
例如,在圖9中,頻譜儀視圖可以使工程師做出明智決定,忽略預期結果與HDL仿真結果之間的失配,其原因是該差異位于阻帶區。相比之下,數字波形輸出只是將預期結果與HDL仿真結果的失配標記為誤差。盡管工程師最終可能得出相同的結論,但這將需要更多的時(shí)間完成所需的分析。
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