基于fpga的fir滤波器的代码
时间: 2023-05-09 09:02:22 浏览: 103
FIR滤波器可以用FPGA实现。FPGA是一种可编程逻辑器件,可以根据需要对其内部逻辑进行编程实现各种不同的应用。FPGA的使用使得FIR滤波器实现具有良好的灵活性和可靠性。下面是一个基于FPGA的FIR滤波器的代码示例。
代码主要分为两部分,分别为FIR滤波器的基本部分和FPGA的控制逻辑部分。FIR滤波器的基本部分由一系列乘法和累加操作组成,并且要占用多个时钟周期进行计算。对于FPGA的控制逻辑,通过使用状态机来进行控制。状态机主要用于管理滤波器的各种操作,例如配置滤波器系数、存储输入和输出数据等。
FIR基本部分的代码如下:
module FIR_filter (
input clk,
input reset,
input signed [15:0] x,
output signed [15:0] y
);
reg signed [15:0] shift_reg [0:63];
reg signed [15:0] coef [0:63];
reg signed [31:0] hi_y;
integer i, j;
always @ (posedge clk) begin
// Shift the shift register
for (i = 63; i > 0; i = i - 1)
shift_reg[i] <= shift_reg[i - 1];
shift_reg[0] <= x;
// Apply the filter coefficients
hi_y <= 0;
for (j = 0; j < 64; j = j + 1)
hi_y <= hi_y + shift_reg[j] * coef[j];
end
assign y = hi_y[31:16];
endmodule
在这段代码中,shift_reg用于存储输入的数据。coef表示滤波器系数。hi_y是由卷积结果组成的64位信号。最终Y输出信号的值为hi_y的高16位。
下面是FPGA的控制逻辑代码:
module FIR_controller (
input clk,
input reset,
input signed [15:0] x,
output signed [15:0] y
);
reg [7:0] state;
reg signed [15:0] x_reg;
reg signed [15:0] y_reg;
always @ (posedge clk) begin
if (reset) begin
state <= 0;
x_reg <= 0;
y_reg <= 0;
end else begin
case (state)
0: begin
x_reg <= x;
state <= 1;
end
1: begin
y_reg <= y;
state <= 0;
end
endcase
end
end
FIR_filter FIR (
.clk (clk),
.reset (reset),
.x (x_reg),
.y (y_reg)
);
endmodule
在这段代码中,一个状态机被用于管理存储输入和输出数据的变量。在每个时钟周期中,输入数据被存储在x_reg中,输出数据从y_reg中获取。最终,FIR_filter被实例化并使用x_reg和y_reg信号进行操作。这就是一个基于FPGA的FIR滤波器的完整代码。