DSPBuilder教程：基于Matlab的FPGA设计流程

"DSP Builder教程——基于Matlab、DSPBuilder、QuartusII的系统级设计" 在数字信号处理（DSP）领域，DSP Builder是一个强大的工具，尤其适合初学者，因为它简化了复杂的设计流程。该工具是由Altera公司推出，旨在解决涉及到算法（如DSP模块）和模拟信号处理系统的FPGA设计中的挑战。自2002年起，DSP Builder就成为了一个高效的设计解决方案。 9.1 Matlab/DSPBuilder及其设计流程 DSP Builder是一个系统级设计工具，它整合了Matlab/Simulink的算法仿真建模功能和QuartusII的硬件实现能力。通过Matlab/Simulink的Blockset，用户可以在图形界面上进行设计和仿真，然后利用SignalCompiler将Simulink模型转换为VHDL代码，进一步生成用于QuartusII的tcl脚本，进行综合和编译。这种集成方式充分发挥了各工具的优势，降低了设计复杂性。 设计流程分为两种：自动流程和手动流程。自动流程适用于简单的设计，它能快速地将算法模型转化为硬件描述语言，并自动进行后续处理。手动流程则更适合于复杂的设计，设计师可以更细致地控制每一个设计步骤，以优化性能指标，如面积、速度和可靠性。 设计流程通常包括以下几个关键步骤： 1. **系统建模**：在Matlab/Simulink环境中，设计师使用Blockset构建算法模型，进行系统级仿真验证。 2. **代码生成**：SignalCompiler将Simulink模型转换为VHDL代码，这是硬件实现的基础。 3. **综合**：QuartusII负责将VHDL代码综合成逻辑门级表示，优化逻辑结构以满足性能需求。 4. **适配**：根据生成的逻辑门级表示，QuartusII进行资源分配和布局布线，确保设计能在目标FPGA上正确运行。 5. **编程与验证**：最后，设计文件被下载到FPGA开发板上，通过硬件测试验证设计的正确性和性能。 图9-1展示了这一完整流程，从Matlab/Simulink的设计和仿真，到DSPBuilder的代码转换，再到QuartusII的硬件实现和调试。 通过本教程的两个简单电路模型设计示例，读者将深入了解如何联合使用Matlab、DSPBuilder和QuartusII进行FPGA设计。这种联合开发流程不仅提高了设计效率，也使得复杂的算法能够更快地在FPGA上实现，降低了设计门槛，特别适合于DSP和SOPC（System on a Programmable Chip）技术的学习和应用。