hdlverifier. FILSimulation
Симуляция FIL с MATLAB
Описание
Система FILSimulation object™ соединяет выполнение FPGA с испытательным стендом MATLAB®. Это делает так путем применения входных сигналов к и чтения выходных сигналов модели HDL, работающей на FPGA. Можно использовать этот объект смоделировать источник или устройство приемника путем конфигурирования объекта с портами ввода или вывода только.
Запускать симуляцию, состоящую из испытательного стенда MATLAB, связывающегося с выполнением FPGA:
Настройте hdlverifier. Объект FILSimulation с помощью FPGA-in-the-Loop Wizard.
Создайте объект в своем проекте и установите его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.
Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты? MATLAB.
Создание
Чтобы создать Системный объект hdlverifier.FILSimulation, используйте FPGA-in-the-Loop Wizard, чтобы настроить Системный объект FILSimulation. Вывод FILWizard является файлом под названием toplevel _fil, где toplevel является именем модуля HDL верхнего уровня. Можно затем создать Системный объект путем присвоения его локальной переменной.
filobj = toplevel_fil создает Системный объект, настроенный FPGA-in-the-Loop Wizard. toplevel является именем модуля верхнего уровня в вашем HDL-коде.
Можно создать Системный объект и установить его свойства:
filobj = toplevel_fil('InputSignals', {'/top/in1','/top/in2'}, ...
'OutputSignals', {'/top/out1','/top/out2'}, ...
'OutputDataTypes', {'double','fixedpoint'}, ...
'OutputSigned', [true,false]);filobj = toplevel_fil;
filobj.OutputDataTypes = char('fixedpoint', 'integer', 'fixedpoint');
filObj.OutputSigned = [false, true, true];
Свойства
Использование
Для версий ранее, чем R2016b, используйте функцию step, чтобы запустить алгоритм Системного объекта. Аргументы к step являются объектом, который вы создали, сопровождаемый аргументами, показанными в этом разделе.
Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполняют эквивалентные операции.
Синтаксис
[hdloutputs] = filobj([hdlinputs])Описание
[ подключения к FPGA, пишет hdloutputs] = filobj([hdlinputs])hdlinputs в FPGA и читает hdloutputs из FPGA.
Входные параметры
Выходные аргументы
Функции объекта
Чтобы использовать объектную функцию, задайте Системный объект как первый входной параметр. Например, чтобы выпустить системные ресурсы Системного объекта под названием obj, используйте этот синтаксис:
release(obj)
Примеры
FPGA в использовании симуляции цикла Системный объект MATLAB
Это использование в качестве примера Системный объект MATLAB и FPGA, чтобы проверить проект уровня межрегистровых пересылок (RTL) Быстрого преобразования Фурье (FFT) размера 8 записанных в Verilog. БПФ обычно используется в цифровой обработке сигналов, чтобы произвести плотность распределения сигнала.
Чтобы проверить правильность этого БПФ, испытательный стенд Системного объекта MATLAB обеспечивается. Этот испытательный стенд генерирует периодический синусоидальный вход к проекту под тестом (DUT) HDL и строит Коэффициенты Фурье в Комплексной плоскости.
Установите программную среду проекта FPGA
Перед использованием FPGA в цикле убедитесь, что ваша системная среда настраивается правильно для доступа к программному обеспечению проекта FPGA. Можно использовать функцию hdlsetuptoolpath, чтобы добавить ISE или Куарта II к системному пути для текущего сеанса работы с MATLAB.
Для плат FPGA Xilinx, выполнения
>>hdlsetuptoolpath('ToolName', 'Xilinx ISE', 'ToolPath', 'C:\Xilinx\13.1\ISE_DS\ISE\bin\nt64\ise.exe');
Этот пример принимает, что исполняемый файл ISE Xilinx является C:\Xilinx\13.1\ISE_DS\ISE\bin\nt64\ise.exe. Займите место со своим фактическим исполняемым файлом, если это отличается.
Для плат Altera, выполнения
>>hdlsetuptoolpath('ToolName','Altera Quartus II','ToolPath','C:\altera\11.0\quartus\bin\quartus.exe');
Этот пример принимает, что исполняемый файл Куарта II Altera является C:\altera\11.0\quartus\bin\quartus.exe. Займите место со своим фактическим исполняемым файлом, если это отличается.
Скопируйте файлы HDL БПФ
Скопируйте файлы HDL для примера БПФ в вашу локальную директорию
copyFILDemoFiles('fft');
Запустите FilWizard
Запустите Мастер FIL, предварительно заполненный с информацией о примере БПФ. Введите свою информацию о плате FPGA в первый шаг, выполните каждый шаг Мастера и сгенерируйте файл программирования FPGA и Системный объект FIL.
filWizard('fft_hdlsrc/fft8_sysobj_fil.mat');
FPGA программы
Программируйте FPGA со сгенерированным файлом программирования. Перед продолжением убедитесь, что Мастер FIL закончил FPGA, программируя генерацию файла. Также убедитесь, что ваша плата FPGA включена и соединена правильно.
run('fft8_fil/fft8_programFPGA');
### Generating iMPACT command file ### Checking iMPACT tool ### Start loading bitstream "S:\MATLAB\demo\fft8_fil\fft8_fil.bit" ### Loading bitstream "S:\MATLAB\demo\fft8_fil\fft8_fil.bit" completed successfully
Инстанцируйте системных объектов SineWave
Следующий код инстанцирует системных объектов, которые представляют генератор синусоиды (F=100Hz, Sampling=1000Hz, комплексная точка фиксации вывод).
SinGenerator = dsp.SineWave('Frequency ', 100, ... 'Amplitude', 1, ... 'Method', 'Table lookup', ... 'SampleRate', 1000, ... 'OutputDataType', 'Custom', ... 'CustomOutputDataType', numerictype([], 10, 9), ... 'ComplexOutput',true);
Инстанцируйте FPGA в системном объекте цикла
fft8_fil является индивидуально настраиваемым Системным объектом FILSimulation, который представляет реализацию HDL БПФ, работающего на FPGA в этой системе симуляции.
Fft = fft8_fil;
Запустите симуляцию
Этот пример моделирует генератор синусоиды и реализацию HDL БПФ через FPGA в Системном объекте цикла. Этот раздел кода вызывает цикл обработки, чтобы обработать выборку выборкой данных.
for ii=1:1000 % Read 1 sample from the sine wave generator ComplexSinus = step(SinGenerator); % Send/receive 1 sample to/from the HDL FFT on the FPGA [RealFft, ImagFft] = step(Fft,real(ComplexSinus),imag(ComplexSinus)); % Store the FFT sample in a vector ComplexFft(ii) = RealFft + ImagFft*1i; end
Отобразите коэффициенты Фурье
Постройте коэффициенты Фурье в комплексной плоскости.
% Discard the first 12 samples (initialization of the HDL FFT) ComplexFft(1:12)=[]; % Display the FFT plot(ComplexFft,'ro'); title('Fourier Coefficients in the Complex Plane'); xlabel('Real Axis'); ylabel('Imaginary Axis'); % This concludes the "FPGA-in-the-Loop simulation using MATLAB System % Object" example.
