使用 xilinx cordic ip 实现三角函数计算

Xilinx提供了CORDIC IP核，可以用于实现三角函数计算。CORDIC（Coordinate Rotation Digital Computer）是一种通过旋转坐标轴来计算三角函数的算法，它具有高精度、低功耗、低面积等优点，在数字信号处理、通信、图像处理等领域得到广泛应用。

以下是实现正弦函数计算的示例代码：

`timescale 1ns / 1ps

module cordic_sin (
    input signed [31:0] angle,
    output reg signed [31:0] sin_out
    );

    wire signed [31:0] x, y, z;
    reg signed [31:0] x_buf, y_buf, z_buf;
    reg [31:0] i;

    CORDIC #(
        .DATA_WIDTH(32),
        .MODE(1), // Mode 1: Compute sin and cos
        .ITERATIONS(16), // Number of iterations
        .ANGLE_PRECISION(32), // Angle precision
        .PIPELINE_STAGE(0) // Pipeline stage
        ) cordic_inst (
            .x(x),
            .y(y),
            .z(z)
            );

    // Initial values
    assign x = angle;
    assign y = 0;
    assign z = 0;

    always @ (posedge cordic_inst.clk) begin
        if (cordic_inst.done) begin
            sin_out <= y_buf;
            x_buf <= x;
            y_buf <= y;
            z_buf <= z;
            i <= 0;
        end else begin
            // Shift x, y, z for next iteration
            x_buf <= x;
            y_buf <= y;
            z_buf <= z;
            x <= cordic_inst.x_out >> i;
            y <= cordic_inst.y_out >> i;
            z <= cordic_inst.z_out >> i;
            i <= i + 1;
        end
    end

endmodule

在上面的代码中，我们使用CORDIC IP核计算输入角度的正弦值。输入角度为一个有符号的32位整数，输出正弦值也是一个有符号的32位整数。我们使用MODE 1来计算正弦和余弦，ITERATIONS为16，ANGLE_PRECISION为32（表示输入角度的精度为32位），PIPELINE_STAGE为0（表示不使用流水线）。

我们将输入角度直接赋值给x，y和z的初始值都为0。每次CORDIC IP核完成一次计算后，我们将得到下一次计算的x、y和z值，同时将当前计算得到的y值存储在sin_out寄存器中。

需要注意的是，CORDIC IP核是一个带有时钟的模块，因此我们需要在时钟上升沿时检查计算是否完成。如果计算完成，我们将存储下一次计算所需的x、y和z值，并将i重置为0，以便进行下一轮迭代。

值得注意的是，CORDIC IP核支持流水线操作，可以在可接受的延迟范围内提高性能。如果您需要更快的计算速度，可以尝试调整PIPELINE_STAGE参数。