Обзор

Генерация HDL-кода с интерфейсом командной строки имеет следующие основные шаги:

Интерфейс командной строки HDL Coder может использовать два объекта config кодера с командой codegen. Необязательный fixpt Объект coder config конфигурирует преобразование из плавающей запятой в фиксированную запятую кода MATLAB. The hdl Объект coder config конфигурирует генерацию HDL-кода и опции программирования FPGA.

В этом примере мы исследуем различные способы настройки преобразования из плавающей запятой в фиксированную запятую и генерации кода.

В примере кода реализован интегратор в дискретном времени и его испытательный стенд.

Скопируйте файлы Design and Испытательный Стенд в временную папку

Выполните следующий код, чтобы скопировать файлы проекта и испытательного стенда 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);

Основная Генерация кода с Преобразованием из плавающей запятой в фиксированную запятую

Можно сгенерировать HDL-код и преобразовать проект из плавающей точки в фиксированную с помощью настроек по умолчанию.

Вам нужно только ваше имя проекта, mlhdlc_dti, и имя 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 объекты config, запустите следующую команду codegen, чтобы выполнить преобразование из плавающей запятой в фиксированную запятую, и сгенерируйте HDL-код.

codegen -float2fixed fixptcfg -config hdlcfg mlhdlc_dti

Если ваш проект уже использует фиксированные точки и функции, можно пропустить преобразование с фиксированной точкой:

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

Остальная часть этого примера описывает, как сконфигурировать генерацию кода с помощью hdl и fixpt объекты.

Создайте объект Преобразования из плавающей запятой в фиксированную запятую Config

Чтобы выполнить преобразование из плавающей запятой в фиксированную запятую, вам нужен fixpt объект config.

Создайте fixpt объект config и укажите имя испытательного стенда:

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

Установите опции предложения по типу преобразования с фиксированной точкой

Генератор кода может предлагать фиксированные точки на основе вашего выбора размера слова или длины дроби. Эти две опции являются взаимоисключающими.

Основывайте предлагаемые типы на размере слова 24:

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

Также можно базировать предлагаемые фиксированные точки на длине дроби. Следующий код конфигурирует кодер для предложения типов на основе длины дроби 10:

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

Установите запас прочности

Генератор кода увеличивает область значений данных моделирования, на котором он основывает свое предложение по типу с фиксированной точкой на процент запаса прочности. Например, запас прочности по умолчанию является 4, что увеличивает область значений данных моделирования, используемый для предложения типа с фиксированной точкой, путем 4%.

Установите значение SafetyMargin на 10%:

fixptcfg.SafetyMargin = 10;

Включите логгирование данных

Генератор кода запускает испытательный стенд с проекта до и после преобразования из плавающей запятой в фиксированную запятую. Можно включить регистрацию данных моделирования, чтобы построить график эффектов квантования новых типов данных с фиксированной точкой.

Включите регистрацию данных в fixpt объект config:

fixptcfg.LogIOForComparisonPlotting = true;

Просмотр отчета о предложении числового типа

Сконфигурируйте генератор кода, чтобы запустить отчет о предложении типа после того, как будут предложены фиксированные точки:

fixptcfg.LaunchNumericTypesReport = true;

Создайте объект Config генерации HDL-кода

Чтобы сгенерировать код, вы должны создать hdl объект config и установите имя испытательного стенда:

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

Установите целевой язык

Можно сгенерировать код VHDL или Verilog. HDL Coder по умолчанию генерирует код VHDL. Чтобы сгенерировать код Verilog:

hdlcfg.TargetLanguage = 'Verilog';

Сгенерируйте HDL- Испытательного стенда код

Сгенерируйте тестовый стенд HDL от тестового стенда MATLAB ®:

hdlcfg.GenerateHDLTestBench = true;

Симулируйте сгенерированный HDL-код с помощью Симулятора HDL

Если вы хотите симулировать свой сгенерированный HDL-код с помощью симулятора HDL, вы также должны сгенерировать HDL испытательный стенд.

Включите симуляцию HDL и используйте симулятор ModelSim:

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

Сгенерируйте файл программирования FPGA

Можно сгенерировать файл программирования FPGA, если настроен 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';

Запуск генерации кода

Теперь, когда у вас есть fixpt и hdl настройте объекты config, запустите команду codegen, чтобы выполнить преобразование из плавающей запятой в фиксированную запятую, сгенерируйте HDL-код и сгенерируйте программный файл FPGA:

codegen -float2fixed fixptcfg -config hdlcfg mlhdlc_dti