在现代数字信号处理电路设计中, 除法器有着广泛的应用。这里阐述一种复数除法器的设计思想和实现方法, 引入CORDIC 算法到复数的除法运算中, 利用CORDIC 旋转操作来代替乘、加法操作, 然后采用双比特移位操作得到最终运 算结果。经CORDIC 旋转后数据最多只放大2 位位宽, 因此可以减少硬件实现中的器件迭代次数。经过FPGA 验证结果表 明, 整个设计运算速度快、节省器件, 并且计算精度高。 CORDIC算法是用于数字信号处理中的一个高效算法,最初由J.Volder于1959年提出,主要用于解决向量和三角函数计算的问题。在数字信号处理中,CORDIC算法特别适用于实现乘法、加法等基本运算的简化,尤其当用FPGA进行硬件实现时,能够显著减少所需的计算资源,提高运算效率。 复数除法在现代数字信号处理中非常关键,特别是在通信系统、图像处理和其他需要复数运算的领域。传统的除法器设计通常以实数为基础,但对于复数除法,需要更复杂的算法来实现。引入CORDIC算法到复数除法中,可以有效减少乘法和加法的运算次数,使用旋转操作来替代复杂的乘除运算,这样不仅减少了硬件资源的需求,而且由于CORDIC算法的位宽扩展有限,只需要简单的移位操作就可以得到最终的结果。 FPGA(现场可编程门阵列)是可编程硬件电路的一个实例,非常适合于实现CORDIC算法,因为CORDIC算法可以通过迭代结构和并行操作实现,而FPGA正是擅长处理此类运算的硬件平台。将CORDIC算法应用于FPGA实现复数除法器,不仅可以提供高速的运算能力,同时也可以提高设计的灵活性和可重配置性。 在FPGA上实现基于CORDIC算法的复数除法器,通常需要以下几个步骤:设计一个核心CORDIC运算单元,该单元能够执行CORDIC算法的核心迭代过程。利用双比特算法的特点,进一步简化迭代次数和移位操作。然后,将得到的算法核心单元进行硬件描述,通常使用硬件描述语言如Verilog或者VHDL来完成。在FPGA上编程并进行仿真,以确保算法按预期工作。通过FPGA开发板进行实际测试,验证设计的运算速度、资源消耗和计算精度。 为了保证CORDIC算法在复数除法中的应用能够达到高精度和高效率,算法在设计时会考虑以下几个要点: 1. 算法实现:介绍CORDIC算法在复数除法中是如何应用的,以及该算法能够有效地替代复杂的乘法和加法运算,通过简单的迭代和移位操作实现复数除法运算。 2. 算法优化:为了适应FPGA硬件的特点,算法需要进行优化,以减少不必要的硬件资源消耗。例如,通过设计更高效的移位逻辑和迭代次数控制,可以提高算法的运行效率。 3. 硬件描述:算法需要使用硬件描述语言(HDL)进行描述,并利用FPGA开发工具进行综合,以便在FPGA上实现。 4. 性能评估:通过仿真和实际测试,评估设计在FPGA上的运算速度、资源使用情况和计算精度。需要验证设计是否满足实际应用的需求。 5. 案例分析:可能会引用具体的FPGA设计案例,说明CORDIC算法在复数除法器中的具体实现细节和效果。 基于CORDIC算法的复数除法器在FPGA上的实现,可以提供一种有效且资源消耗小的解决方案,适用于现代数字信号处理电路设计中对于高速复数运算的需求。通过使用CORDIC算法替代复杂的乘除运算,并利用双比特算法减少迭代次数,可以在FPGA上高效实现复数除法器,提高处理速度,降低资源消耗,确保计算精度。
2024-08-25 10:34:41 500KB cordic 复数除法 fpga
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正弦插值算法的FPGA实现,内含vivado工程、学习sinc插值的网上下载资料以及编写CSDN文章时的过程文件。 基本用于作者后续追忆学习使用,有兴趣的同学可以参考。
2024-08-17 10:47:49 54.3MB sinc插值
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标题中的“fpga.rar_FPGA通信_STM32 FPGA_fpga_fpga实现fsmc_verilog FPGA”揭示了本主题的核心内容,即FPGA(Field Programmable Gate Array)与STM32微控制器之间的通信,使用Verilog语言实现,并且特别提到了FSMC(Flexible Static Memory Controller)接口。STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器,广泛应用于嵌入式系统设计,而FPGA则是一种可编程逻辑器件,能够灵活地配置为各种数字逻辑功能。 在描述中,“verilg语言实现测频及与stm32以fsmc通信方式进行通信”表明我们将探讨如何用Verilog编写代码来测量频率,并且这个过程将涉及到STM32与FPGA之间的FSMC通信协议。Verilog是一种硬件描述语言,用于设计和验证数字系统的逻辑行为。FSMC是STM32的一种外设,可以用来控制不同的外部存储器和接口,如SRAM、NAND Flash等,但在这里它被用于与FPGA的交互。 以下是对这些知识点的详细说明: 1. **FPGA通信**:FPGA通过引脚与外部设备进行通信,可以是并行或串行方式,如SPI、I2C、UART、PCIe等。STM32作为主机,通过特定的总线协议发送命令和数据到FPGA,FPGA接收并处理后返回响应。这种通信可以实现数据交换、控制信号传输等功能。 2. **STM32**:STM32系列是意法半导体公司推出的一系列基于ARM Cortex-M内核的微控制器,具有高性能、低功耗的特点。它们广泛应用于物联网、工业控制、消费电子等领域,具有丰富的外设接口和强大的处理能力。 3. **Verilog**:Verilog是硬件描述语言之一,用于数字电路的设计和仿真。在本案例中,Verilog代码可能包含了一个计数器模块,用于频率测量,以及一个FSMC接口模块,用于与STM32的FSMC端口进行通信。 4. **FSMC(Flexible Static Memory Controller)**:FSMC是STM32的一种高级总线接口,它可以连接到多种类型的静态存储器,包括SRAM、PSRAM和NOR/NAND Flash。在与FPGA通信时,STM32通过FSMC配置时序参数,发送读写命令,以及控制数据流。 5. **FPGA实现FSMC**:在FPGA上,我们需要创建一个FSMC兼容的接口,这通常涉及复用的地址/数据线、控制信号(如读/写使能、片选等)以及同步时钟的处理。Verilog代码将定义这些信号的逻辑行为,使得FPGA能够正确响应STM32的FSMC请求。 6. **频率测量**:频率测量通常通过计数器实现,计数器在特定时钟周期内对输入信号的脉冲进行计数,然后根据已知时钟周期计算出频率。在FPGA中,我们可以用Verilog编写一个计数器模块,该模块可以与STM32通信,接收开始/停止信号,并在测量完成后将结果返回给STM32。 7. **设计流程**:设计流程通常包括原理图设计、Verilog编码、仿真验证、综合、适配和配置。在完成Verilog设计后,需要通过工具进行综合和布局布线,生成配置文件,最后烧录到FPGA中。 以上就是关于FPGA与STM32通过FSMC通信以及Verilog实现频率测量的相关知识点,这些技术在嵌入式系统、工业控制和数字信号处理等领域有着广泛的应用。理解并掌握这些知识,对于设计高效、灵活的嵌入式系统至关重要。
2024-07-17 15:05:43 4.49MB fpga通信 fpga
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SPI(Serial Peripheral Interface)协议是一种常见的串行通信协议,广泛应用于微控制器、FPGA(Field-Programmable Gate Array)和其他数字逻辑系统之间,用于数据传输。在FPGA实现SPI协议时,理解其基本原理和操作流程至关重要。下面将详细阐述SPI协议的基础知识及其在FPGA中的实现。 SPI协议主要由四个信号线组成:主设备输入/从设备输出(MISO)、主设备输出/从设备输入(MOSI)、时钟(SCLK)和芯片选择(CS或SS)。这四个信号线定义了主设备(Master)和从设备(Slave)之间的通信方式。 1. **MISO**:主设备输入/从设备输出,从设备在SCLK上升沿时将数据输出到MISO线,供主设备读取。 2. **MOSI**:主设备输出/从设备输入,主设备通过MOSI线在SCLK的上升沿发送数据到从设备。 3. **SCLK**:时钟信号,由主设备提供,控制数据的传输速率。主设备和从设备都根据这个时钟同步操作。 4. **CS或SS**:芯片选择,也称为从设备使能。每个从设备都有一个独立的CS线,当CS线被拉低时,对应的从设备被选中进行通信。 SPI协议有两种模式:主模式和从模式。在FPGA中,通常作为主设备,负责生成SCLK和控制CS信号,与一个或多个从设备进行通信。SPI协议还有四种数据极性和相位配置(CPOL和CPHA),这些配置会影响数据在时钟的上升沿还是下降沿被捕获,以及是在时钟的中间还是边缘采样数据。 实现FPGA中的SPI协议,一般步骤包括: 1. **设计SPI接口模块**:创建一个包含MISO、MOSI、SCLK和CS信号的接口,根据SPI协议配置相应的数据宽度和时钟频率。 2. **生成SCLK和CS信号**:在FPGA中,使用计数器和逻辑门电路来生成SCLK和控制CS信号的激活/释放。 3. **数据发送**:根据需要发送的数据,控制MOSI线上的电平,通常使用移位寄存器和时钟分频器来实现。 4. **数据接收**:通过采样MISO线上的电平,读取从设备返回的数据。由于FPGA是并行处理,可能需要使用同步电路来捕获串行数据流。 5. **协议控制逻辑**:实现SPI协议的开始和结束标志,如写入读取命令、地址和数据的序列。 6. **调试和测试**:使用逻辑分析仪或示波器检查信号完整性,确保数据正确传输。 对于新手来说,理解SPI协议的基础知识和FPGA实现的细节是非常重要的。在实际项目中,可能还需要考虑如何将SPI接口与其他模块(如存储器、ADC/DAC等)集成,以及如何处理错误和异常情况。通过学习和实践,可以逐步掌握FPGA实现SPI协议的技巧,为更多复杂的数字系统设计打下坚实的基础。
2024-07-10 20:09:38 2KB fpga
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FPGA 硬件电流环 基于FPGA的永磁同步伺服控制系统的设计,在FPGA实现了伺服电机的矢量控制。 有坐标变换,电流环,速度环,位置环,电机反馈接口,SVPWM。 Verilog 一种基于FPGA的永磁同步伺服控制系统,利用FPGA实现了对伺服电机的矢量控制。这个系统涉及到坐标变换、电流环、速度环、位置环、电机反馈接口以及SVPWM等关键技术。 FPGA(现场可编程门阵列):FPGA是一种可编程逻辑器件,它由大量的逻辑门、存储单元和可编程互连组成。通过在FPGA上配置不同的逻辑电路,可以实现各种功能,包括数字信号处理、控制系统等。 永磁同步伺服控制系统:永磁同步伺服控制系统是一种用于驱动永磁同步电机的控制系统。它通过对电机的电流、速度和位置进行控制,实现对电机的精确控制和定位。 伺服电机矢量控制:伺服电机矢量控制是一种先进的电机控制技术,通过对电机的磁场矢量进行控制,实现对电机的精确控制和定位。它可以提供更高的控制精度和动态性能。 坐标变换:坐标变换是指将一个坐标系中的信号或数据转换到另一个坐标系中。在永磁同步伺服控制系统中,坐标变换常用于将电机的三相电流转换到矢量控制所需
2024-07-01 20:54:59 81KB fpga开发
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数字中频正交采样的FPGA实现
2024-05-31 13:22:50 8.74MB FPGA
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基于Intel(Altera)的Quartus II平台(复制一下就可以很方便地迁移到其他FPGA平台,如Xilinx的Vivado),使用FPGA实现 异步FIFO + 同步FIFO 的工程源码: 1、异步FIFO的设计使用指针法;同步FIFO的设计使用指针法 + 计数器法; 2、详细的设计源码;详细的仿真源码、仿真设置和仿真结果; 3、更详细的说明请参考本人博文《https://wuzhikai.blog.csdn.net/article/details/121136040》及《https://wuzhikai.blog.csdn.net/article/details/121152844》。
2024-05-22 11:34:48 41.71MB fpga开发 FIFO 同步FIFO 异步FIFO
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FPGA实现高速雷达信号脉冲压缩处理_姜文博(1).caj
2024-05-12 16:58:00 11.87MB
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Verilog AXI组件自述文件 有关更多信息和更新: : GitHub存储库: : 介绍 AXI4和AXI4精简总线组件的集合。 大多数组件的接口宽度均可完全参数化。 包括利用完整cocotb测试平台。 文献资料 axi_adapter模块 具有可设置参数的数据和地址接口宽度的AXI宽度适配器模块。 支持INCR突发类型和窄突发。 包装axi_adapter_rd和axi_adapter_wr。 axi_adapter_rd模块 具有可设置参数的数据和地址接口宽度的AXI宽度适配器模块。 支持INCR突发类型和窄突发。 axi_adapter_wr模块 具有可设置参数的数据和地址接口宽度的AXI宽度适配器模块。 支持INCR突发类型和窄突发。 axi_axil_adapter模块 具有可设置参数的数据和地址接口宽度的AXI至AXI lite转换器和宽度适配器模块。 支持IN
2024-04-25 21:09:33 397KB Verilog
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(1) 按网口探测 (2) 按 IP探测  绑定 IP/MAC地址对。其中,绑定方式有两种: (1) 探测 IP/MAC地址对后选择并绑定 (2) 手工输入 IP 与 MAC对。 探测 IP/MAC地址对 图 8-19 IP/MAC 地址探测 表 8-14 IP/MAC 地址探测项说明 域名 说明 按网口探测 IP/MAC 地址探测方式。 fe1 等网口 当前已激活的网口列表 管理员根据需求指定要做 IP/MAC 探测的网口,可以多选 按 IP 探测 IP/MAC 地址探测方式 输入框 输入 IP 地址或网段 探测 点击后,对指定网口进行 IP/MAC 地址对的探测 探测完成时,指定网口前的选择中符号消失,管理员可以点击“探测到的 IP/MAC 对”进行查看。 探测到的 IP/MAC 对 点击后,显示当前探测到的 IP,MAC 和网口的列表。
2024-04-09 14:49:57 7.17MB
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