modelsim编辑一个低通滤波器模块,编写测试程序
时间: 2023-07-13 07:08:52 浏览: 94
以下是一个简单的低通滤波器模块的 Verilog 代码,使用 Modelsim 进行仿真:
```verilog
module lowpass_filter (
input clk,
input reset,
input signed [15:0] data_in,
output reg signed [15:0] data_out
);
// Filter coefficients
parameter integer COEFF_0 = 512;
parameter integer COEFF_1 = 1024;
parameter integer COEFF_2 = 512;
// Delay line
reg signed [15:0] delay_1 = 0;
reg signed [15:0] delay_2 = 0;
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
// Reset delay line and output
delay_1 <= 0;
delay_2 <= 0;
data_out <= 0;
end else begin
// Shift delay line
delay_2 <= delay_1;
delay_1 <= data_in;
// Calculate output
data_out <= (COEFF_0 * delay_1 + COEFF_1 * delay_2 + COEFF_2 * data_out) >> 10;
end
end
endmodule
```
该模块包含一个带有三个系数的 FIR 滤波器,以及一个带有两个延迟元素的循环移位寄存器。输入数据通过滤波器进行处理,然后输出到 data_out 端口中。
以下是一个简单的测试程序,使用 Modelsim 进行仿真:
```verilog
module test_lowpass_filter;
// Parameters
parameter integer SAMPLE_RATE = 1000000;
parameter integer CUTOFF_FREQ = 10000;
// Inputs
reg clk;
reg reset;
reg signed [15:0] data_in;
// Outputs
wire signed [15:0] data_out;
// Instantiate DUT
lowpass_filter dut (
.clk(clk),
.reset(reset),
.data_in(data_in),
.data_out(data_out)
);
// Generate clock
initial begin
clk = 0;
forever #(`SAMPLE_RATE/2) clk = ~clk;
end
// Reset module
initial begin
reset = 1;
#(`SAMPLE_RATE/10) reset = 0;
end
// Generate test data
initial begin
// Generate a 1 kHz sine wave
integer num_samples = `SAMPLE_RATE * 2;
real sine_freq = 1000;
integer amplitude = 32767;
for (integer i = 0; i < num_samples; i++) begin
real t = i / `SAMPLE_RATE;
real sine = amplitude * sin(2 * $pi * sine_freq * t);
data_in <= $signed(sine);
#1;
end
$finish;
end
endmodule
```
该测试程序使用一个简单的正弦波信号作为输入数据,并将其输入到模块中进行滤波处理。你可以根据需要调整采样率和截止频率。
在 Modelsim 中运行该测试程序时,你应该能够看到输出信号已经通过低通滤波器进行了平滑处理。你可以使用 Modelsim 提供的波形查看器来检查输出信号是否符合预期。
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