详细写出verilog设 计 一 个 FIR 滤 波 器 : 输 出 y[n]=0.5*x[n]+0.31*x[n-1]+0.63*x[n-2] 。 其 中 x[n],x[n-1],x[n-2]为 3 位二进制整数,计算结果用十进制数显示、保留一位小数。
时间: 2024-10-14 19:05:25 浏览: 70
halfband.rar_FIR verilog_fir vhdl_verilog halfband_vhdl fir_半带滤波
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在Verilog HDL设计一个FIR滤波器,如给定的低通滤波器y[n] = 0.5 * x[n] + 0.31 * x[n-1] + 0.63 * x[n-2],可以按照以下步骤编写:
```verilog
module fir_filter(
input [2:0] x_in, // 输入数据 x[n], x[n-1], x[n-2]
input clk, // 主时钟
input reset_n, // 用于复位的信号
output reg [7:0] y_out // 输出结果 y[n], 十进制并保留一位小数
);
// 定义系数(假设八位表示浮点数)
parameter FLOAT_COEFF_50 = 8'b11010100; // 0.5 in binary
parameter FLOAT_COEFF_31 = 8'b01100111; // 0.31 in binary
parameter FLOAT_COEFF_63 = 8'b11110010; // 0.63 in binary
reg [7:0] acc; // 积分寄存器,存储累加结果
always @(posedge clk or posedge reset_n) begin
if (~reset_n) begin
y_out <= 0;
acc <= 0;
end else begin
// 更新积分寄存器
acc <= acc + x_in[2:0] * FLOAT_COEFF_50 + x_in[1:0] * FLOAT_COEFF_31;
// 当需要输出时,将积转换成十进制并四舍五入到一位小数
int int_acc = (acc >> 3); // 取整除以1000得到十进制
if (int_acc < 0) int_acc++; // 负数加1保证正数范围
y_out <= {int_acc[7:0], int_acc >= 10 ? 1 : '0'}; // 保留一位小数
end
end
endmodule
```
在这个模块中,我们首先定义了输入和输出的数据类型,然后声明了一个积分寄存器`acc`。在每次时钟上升沿(posedge clk),我们更新`acc`的值,最后将`acc`转换成十进制并保留一位小数作为输出。
注意:这个设计仅展示了基本思路,实际应用中可能需要处理溢出和饱和问题,并且对于浮点数乘法,可能需要使用更复杂的库函数或者硬件支持。此外, Verilog的数字信号处理通常使用DSP模块或向量运算,这取决于具体的FPGA或ASIC平台是否支持。
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