Обзор

Создание кода HDL с помощью интерфейса командной строки включает следующие основные шаги:

Интерфейс командной строки кодера HDL может использовать два объекта конфигурации кодера с командой codegen. Дополнительное fixpt объект конфигурации кодера конфигурирует преобразование кода MATLAB с плавающей запятой в фиксированную. hdl объект конфигурации кодера конфигурирует параметры генерации кода HDL и программирования FPGA.

В этом примере мы рассмотрим различные способы настройки преобразования плавающей точки в фиксированную и создания кода.

В примере кода реализован интегратор дискретного времени и его испытательный стенд.

Копирование файлов стенда проектирования и испытаний во временную папку

Выполните следующий код для копирования файлов стенда проектирования и тестирования во временную папку:

close all;
design_name = 'mlhdlc_dti';
testbench_name = 'mlhdlc_dti_tb';

mlhdlc_demo_dir = fullfile(matlabroot, 'toolbox', 'hdlcoder', 'hdlcoderdemos', 'matlabhdlcoderdemos');
mlhdlc_temp_dir = [tempdir 'mlhdlc_dti'];

cd(tempdir);
[~, ~, ~] = rmdir(mlhdlc_temp_dir, 's');
mkdir(mlhdlc_temp_dir);
cd(mlhdlc_temp_dir);

copyfile(fullfile(mlhdlc_demo_dir, [design_name,'.m*']), mlhdlc_temp_dir);
copyfile(fullfile(mlhdlc_demo_dir, [testbench_name,'.m*']), mlhdlc_temp_dir);

Создание базового кода с преобразованием с плавающей запятой в фиксированную

Можно создать код HDL и преобразовать конструкцию из плавающей точки в фиксированную, используя настройки по умолчанию.

Вам нужно только ваше имя, mlhdlc_dtiи название испытательного стенда, mlhdlc_dti_tb:

close all;

% Create a 'fixpt' config with default settings
fixptcfg = coder.config('fixpt');
fixptcfg.TestBenchName = 'mlhdlc_dti_tb';

% Create an 'hdl' config with default settings
hdlcfg = coder.config('hdl'); %#ok<NASGU>

После настройки fixpt и hdl для выполнения преобразования с плавающей запятой в фиксированную и создания кода HDL выполните следующую команду codegen.

codegen -float2fixed fixptcfg -config hdlcfg mlhdlc_dti

Если в проекте уже используются типы и функции фиксированных точек, преобразование фиксированных точек можно пропустить:

hdlcfg = coder.config('hdl'); % Create an 'hdl' config with default settings
hdlcfg.TestBenchName = 'mlhdlc_dti_tb';
codegen -config hdlcfg mlhdlc_dti

В остальном этом примере описывается, как настроить создание кода с помощью hdl и fixpt объекты.

Создание конфигурационного объекта преобразования с плавающей точкой на фиксированную

Для выполнения преобразования с плавающей запятой в фиксированную требуется fixpt объект config.

Создать fixpt и укажите имя тестового стенда:

close all;
fixptcfg = coder.config('fixpt');
fixptcfg.TestBenchName = 'mlhdlc_dti_tb';

Задать параметры предложения по типу преобразования с фиксированной точкой

Генератор кода может предлагать типы с фиксированной точкой на основе выбора длины слова или длины дроби. Эти два варианта являются взаимоисключающими.

Основывать предлагаемые типы на длине слова 24:

fixptcfg.DefaultWordLength = 24;
fixptcfg.ProposeFractionLengthsForDefaultWordLength = true;

Кроме того, предлагаемые типы фиксированных точек можно основывать на длине дроби. Следующий код настраивает кодер для предложения типов на основе длины дроби 10:

fixptcfg.DefaultFractionLength = 10;
fixptcfg.ProposeWordLengthsForDefaultFractionLength = true;

Установка запаса прочности

Генератор кода увеличивает диапазон данных моделирования, на основе которого создается предложение типа с фиксированной точкой, на процент запаса прочности. Например, запас прочности по умолчанию равен 4, что увеличивает диапазон данных моделирования, используемый для предложения типа с фиксированной точкой 4%.

Задайте для параметра SafetyMargin значение 10%:

fixptcfg.SafetyMargin = 10;

Включить ведение журнала данных

Генератор кода запускает тестовый стенд с конструкцией до и после преобразования с плавающей запятой в фиксированную. Можно включить ведение журнала данных моделирования для построения графика эффектов квантования новых типов данных с фиксированной точкой.

Включить ведение журнала данных в fixpt объект конфигурации:

fixptcfg.LogIOForComparisonPlotting = true;

Просмотр отчета о предложении числового типа

Сконфигурируйте генератор кода для запуска отчета по предложениям типов после предложения типов с фиксированной точкой:

fixptcfg.LaunchNumericTypesReport = true;

Создание объекта конфигурации создания кода HDL

Для создания кода необходимо создать hdl и задайте имя тестового стенда:

hdlcfg = coder.config('hdl');
hdlcfg.TestBenchName = 'mlhdlc_dti_tb';

Установка целевого языка

Можно создать код VHDL или Verilog. Кодер HDL по умолчанию генерирует код VHDL. Чтобы создать код Verilog:

hdlcfg.TargetLanguage = 'Verilog';

Создание кода испытательного стенда ЛПВП

Создайте тестовый стенд HDL на тестовом стенде MATLAB ®:

hdlcfg.GenerateHDLTestBench = true;

Моделирование сгенерированного кода HDL с помощью имитатора HDL

Если необходимо смоделировать созданный код HDL с помощью имитатора HDL, необходимо также создать тестовый стенд HDL.

Включите моделирование HDL и используйте симулятор ModelSim:

hdlcfg.SimulateGeneratedCode = true;
hdlcfg.SimulationTool = 'ModelSim'; %  or 'ISIM'

Создание файла программирования FPGA

Файл программирования FPGA можно создать, если установлен инструмент синтеза. Включите синтез, укажите инструмент синтеза и укажите FPGA:

% Enable Synthesis.
hdlcfg.SynthesizeGeneratedCode = true;

% Configure Synthesis tool.
hdlcfg.SynthesisTool = 'Xilinx ISE'; %  or 'Altera Quartus II';
hdlcfg.SynthesisToolChipFamily = 'Virtex7';
hdlcfg.SynthesisToolDeviceName = 'xc7vh580t';
hdlcfg.SynthesisToolPackageName = 'hcg1155';
hdlcfg.SynthesisToolSpeedValue = '-2G';

Выполнить создание кода

Теперь, когда у вас есть ваш fixpt и hdl настроить объекты конфигурации, выполнить команду codegen для выполнения преобразования с плавающей запятой в фиксированную, создать код HDL и создать файл программирования FPGA:

codegen -float2fixed fixptcfg -config hdlcfg mlhdlc_dti