fir ip使用流程

使用matlab工具，根据具体需求设计出滤波器系数；
打开fir ip导入滤波器系数即可；

滤波器系数的生成

打开matlab使用fdatool工具，填入相应的参数生成系数；
Fs=250；
Fpass=50；
Fstop=70；
Apass=0.01；
Astop=80；
将滤波器系数设置为定点数输出；
导出滤波器系数，生成coe文件；

Fir ip核介绍

fir ip设置
Select source：选择为coe文件；
Coefficient File：选择matlab生成的系数文件；
Filter Type：选择single rate单速率的滤波器；
其余的默认选择即可。

Input Sampling Frequency：选择输入的采样频率为250MHz；
Clock Frequency：时钟频率设置为250MHz
fir ip设置
Coefficinet options：选择为有符号系数，数据位宽为16bit；
Data path options：输入数据16bit有符号数据，输出选择全刻度输出；

参数默认即可；

选择低电平复位即可；

Matlab生成仿真数据

clc;
clear all;
close all;
 
addpath('../../matlab_lib');
 
fs=250;
len=8192;
t=0:1/fs:(len-1)/fs;
fc1=10;
fc2=90;
 
sig_dat1=cos(2*pi*fc1*t);
sig_dat2=cos(2*pi*fc2*t);
sig_dat1=awgn(sig_dat1,60);
sig_dat2=awgn(sig_dat2,60);
sig_dat=sig_dat1+sig_dat2;
 
[f,fft_data]=data_fft(sig_dat',fs);
plot(f,fft_data);
 
sig_dat=round(sig_dat*2^15*0.45);
sig_dat=sign2com(sig_dat',16);
 
fp=fopen('sim_dat.bin','w');
fprintf(fp,'%04x\n',sig_dat);
fclose all;

生成数据频谱图

Verilog fir设计

1.fir ip接口代码设计

module fir(
	input					i_clk				,
	input					i_rst				,
	input					i_din_vld			,
	input		[15:0]		i_din				,
	output	reg				o_dout_vld			,
	output	reg	[15:0]		o_dout			
);

	wire	[39:0]			m_axis_data_tdata	;
	wire					m_axis_data_tvalid	;
	
	fir_ip u_fir_ip (
		.aresetn			(~i_rst				),
		.aclk				(i_clk				),
		.s_axis_data_tvalid	(i_din_vld			),
		.s_axis_data_tready	(					),
		.s_axis_data_tdata	(i_din				),
		.m_axis_data_tvalid	(m_axis_data_tvalid	),
		.m_axis_data_tdata	(m_axis_data_tdata	)
	);
	
	always@(posedge i_clk)begin
		if(i_rst)begin
			o_dout_vld	<=0;
			o_dout		<=0;
		end
		else begin
			o_dout_vld	<=m_axis_data_tvalid;
			o_dout		<=m_axis_data_tdata[32:17];
		end
	end
	
endmodule
Verilog fir顶层设计
module fir_top(
	input				clk_250m	,
	input				rst_250m	,
	input				din_vld		,
	input	[15:0]		din			,
	output				dout_vld	,
	output	[15:0]		dout
);

	fir u_fir(
		.i_clk			(clk_250m	),
		.i_rst			(rst_250m	),
		.i_din_vld		(din_vld	),
		.i_din			(din		),
		.o_dout_vld		(dout_vld	),
		.o_dout			(dout		)
	);
endmodule

Verilog testbench编写

`timescale 1ns/1ps

module testbench();
	
	reg					clk_250m			;
	reg					rst_250m			;
	reg					din_vld				;
	reg		[15:0]		din					;
	wire				dout_vld			;
	wire	[15:0]		dout				;
	
	fir_top u_fir_top(
		.clk_250m		(clk_250m			),
		.rst_250m		(rst_250m			),
		.din_vld		(din_vld			),
		.din			(din				),
		.dout_vld		(dout_vld			),
		.dout			(dout				)
	);
	
	always #2.000		clk_250m=~clk_250m	;
	
	initial begin
		clk_250m=0;
		rst_250m=1;
		#200;
		rst_250m=0;
	end
	
	localparam			LEN	=	8192		;
	
	reg	[15:0]			sim_dat_buf[LEN-1:0];
	reg	[15:0]			dat_cnt				;
	integer				fp					;
	
	initial begin
		$readmemh("../matlab/sim_dat.bin", sim_dat_buf, 0, LEN-1);
		fp=$fopen("../matlab/sim_dat_out.bin", "w");
	end
	
	always@(posedge clk_250m)begin
		if(rst_250m)begin
			dat_cnt	<=0;
			din_vld	<=0;
			din		<=0;
		end
		else begin
			if(dat_cnt<LEN-1)begin
				dat_cnt	<=dat_cnt+1;
				din_vld	<=1;
				din		<=sim_dat_buf[dat_cnt];
			end
			else begin
				dat_cnt	<=0;
				din_vld	<=0;
			end
		end
	end
	
	reg		[11:0]				delay_cnt		;
	reg		[11:0]				write_cnt		;
	
	always@(posedge clk_250m)begin
		if(rst_250m)begin
			delay_cnt	<=0;
			write_cnt	<=0;
		end
		else begin
			if(delay_cnt<100)begin
				delay_cnt	<=delay_cnt+1;
			end
			else begin
				if(write_cnt<4096)begin
					$fwrite(fp,"%d\n",$signed(dout));
					write_cnt<=write_cnt+1;
				end
				else begin
					$fclose(fp);
				end
			end
		end
	end
endmodule