Vivado IP核：FFT实验 本实验的目的是熟练使用vivado中的FFT核，并且为我将来在verilog代码中实现pwelch函数估计功率谱来做铺垫。 实验方法： 第一步：使用matlab产生正弦波，并且导入vivado中作为待FFT处理的信号 需要注意的地方：浮点数运算复杂，因此需要对正弦波进行量化 使用floor函数进行四舍五入取整，考虑到有符号数，只量化为15位，留一位作为符号位。 2. vivado不能直接读取负数，需要将负数转变为对应的有符号数 对于正负数的转化：是在原本15位数据的基础上加上符号位 以3位有符号数据为例，最高位是符号，那么-1就是 111。但如果把111看为无符号数，那么他就是7。 也即，三位符号数中-1就是无符号数中的7（计算过程为-1+2^3） 那么转到16位有符号数来说，也即为原负数加上2的16次方（代码中for循环可以体现）。 3. 如何根据时钟周期，将读取到的数据串行输出? 在testbench文件中读取数据，并且在for循环中依次串行输出 产生正弦波的matlab代码如下： 
图：matlab产生正弦波，进行符号转换并做fft 在这第一行第二个图是使用MATLAB进行FFT输出的结果。后续我会使用vivado进行FFT运算，把二者的数据进行对比，如果不出意外的话，二者的数据应该是大致相同的！ 第二步，对vivado FFT IP核进行配置 以下是我的配置界面
配置好IP核后，可以在下图的文件中直接复制代码方便例化。
第三步，对FFT的IP核进行封装 说实话，第一次看到fft模块居然有那么多行参数需要设置，我整个人都麻了。。。。。。。。。。相比较matlab只需要设置输入即可，vivado的FFT核模块要复杂的多。 我们庖丁解牛，把他们分开来分析，就会很好理解。
图：整个模块分为四大部分 第一个方框的是配置FFT的信息，我们通过控制这些输入信号，来控制FFT的运作方式。 （1）s_axis_config_tdata：最后一位如果为1则是FFT模式，为0则是IFFT模式，这里我们设置为1 （2）s_axis_config_tvalid：配置信息有效位，恒为1即可 （3）s_axis_config_tready：配置完成标志，不需要的信号我在这里直接设置为空 2. 第二个方框：待FFT信号输入模块 （1）s_axis_data_tdata：待fft信号，需要注意的是，高16位为虚部，低16为是实部。这里我的输入数据全是实数，需要令高16位为0，再把它们拼接起来 （2）s_axis_data_tvalid：输入数据有效位，令该位和输入数据的第一位对齐。当输入信号结束时把它置0即可结束运算。 （3）s_axis_data_tready: 用不到，空置即可 （4）s_axis_data_tlast：当fft计算即将结束（到最后一位数据时），该标志位置1 3. 第三个方框：FFT计算后输出模块 （1）m_axis_data_tdata：这就是我们需要的FFT输出后的信号，仍然是高n位虚部，低n位实部 （2）m_axis_data_tvalid：当FFT开始输出时，该标志位一直置1。计算结束后，该位置0 （3）m_axis_data_tready：一直置1即可 4. 第四个方框：事件模块 由于事件对本次实验参考价值不大，为了简便就不再介绍 这里的bpsk信号就是之前的正弦波（名字忘了改了。。。） 对fft进行模块实例的veirlog代码如下： 第四步：编写 testbench文件 第五步：观察结果 1. 观察vivado是否正确读取正弦波形，符号转换是否正确 
将格式调整为unsigned下的曲线
将格式调整为signed下的曲线 2. 观察输入部分波形 
可以看出，当正弦波正常输出时（fft输入数据时），dat_valid置1，说明输入有效。当输入最后一个数据后，dat_last置1. 3. 观察输出部分波形 
可以看出，当fft输出时，out_valid信号置1，当输出结束后归0。 4. 将reg_out_re，reg_out_im从vivado输出到txt文件中，再使用MATLAB画图，进行对比。 
观察二者数据是否大致相同 可以看出，上面是IP核计算的输出，下面是MATLAB计算的输出。波形走向大致相同 5. 观察二者数据是否大致相同 
可以看出，第一个都是，第二个数据都是51开头的，后面也都对应的上。 那么由此说明本次FFT实验圆满成功！ 完结撒花！
2024最新激活全家桶教程，稳定运行到2099年，请移步至置顶文章：https://sigusoft.com/99576.html
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请联系我们举报，一经查实，本站将立刻删除。 文章由激活谷谷主-小谷整理,转载请注明出处：https://sigusoft.com/41769.html
