详细写出verilog设 计 一 个 FIR 滤 波 器 : 输 出 y[n]=0.5x[n]+0.31x[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 09:05:44 浏览: 5
在Verilog语言中设计一个FIR滤波器,用于计算给定的线性递归滤波公式,我们可以使用模块结构来实现。首先,我们定义输入、状态寄存器和输出信号,然后编写组合逻辑以及状态机部分。这里是一个简化的示例:
```verilog
module fir_filter(
input [2:0] x, // 3位二进制输入x[n]
input clk, // 时钟信号
input reset, // 重置信号
output reg [7:0] y // 8位二进制存储并保留一位小数的输出y[n]
);
// 定义系数(假设已知)
parameter a_0 = 0.5, a_1 = 0.31, a_2 = 0.63;
reg [2:0] state_reg; // 状态寄存器保存前两个输入值
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
state_reg <= {2'd0, 2'd0}; // 初始化为0
y <= 0;
} else if (posedge clk) begin
y <= y + a_0 * x + a_1 * state_reg[0] + a_2 * state_reg[1]; // 更新输出
state_reg <= {state_reg[1], x}; // 移位状态寄存器
end
end
// 为了将结果转换为十进制并保留一位小数,可以添加一个后处理函数
// 这里省略了转换逻辑,因为在实际应用中通常会在软件层面完成
endmodule
```
在这个设计中,`fir_filter`模块接收3位二进制输入`x[n]`,通过乘法和加法操作实现滤波公式。`state_reg`保存了前两个输入值,以便于更新当前的输出`y[n]`。当接收到新的时钟信号时,它会根据系数更新`y`,并将状态寄存器向前移动一位。
注意,这个例子并没有包含如何在硬件上直接做浮点运算的部分,因为Verilog更适合处理整数运算。在实际应用中,如果需要精确的小数表示,可能需要配合其他硬件加速库或者在软件层面上进行数据格式转换。
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