MATLAB/DSPBuilder：FPGA DSP模块设计教程

MATLAB/DSPBuilder是用于数字信号处理（DSP）硬件模块设计的强大工具，它结合了MATLAB的高级算法开发环境与Altera的可编程逻辑器件（FPGA）设计能力。在现代电子科技实验室的2007年3月26日的教学资料中，该课程详细介绍了如何使用DSPBuilder进行系统建模和设计流程。 首先，MATLAB/DSPBuilder的设计流程包括图形化建模，从系统层面开始，通过模块化的方法构建硬件。以可控正弦信号发生器为例，该模块由四个主要部分组成：InCount模块产生线性递增的地址信号，SinLUT是一个正弦函数值的查找表，负责根据地址输出对应的正弦波值；随后，延迟模块（Delay）用来调整信号的时间特性，而Product乘法模块配合SinCtrl，实现了对正弦波输出的开关控制；最后，经过延迟后的信号送至D/A转换器，转化为模拟正弦波信号输出。 设计过程中，用户需要在MATLAB环境中操作，主要通过命令窗口进行交互，如建立工作库和创建新的Simulink模型文件。在Simulink库管理器中，可以选择AlteraDSPBuilder库，找到并添加SignalCompiler组件。这一步骤涉及到将系统需求映射到实际硬件组件，通过图形化界面配置模块参数和连接它们。 4.1.1节详述了建立设计模型的具体步骤： 1. 打开MATLAB环境，熟悉其窗口结构，包括命令窗口、工作区和命令历史。 2. 创建一个新的工作目录，新建一个Simulink模型文件。 3. 在Simulink库管理器中，选择并添加SignalCompiler，选择合适的子模块（如Altlab下的SignalCompilder），将其拖放到模型中。 4. 进行连线和配置，确保每个模块之间的数据流正确，并且SinCtrl等控制信号能有效地驱动信号发生器的行为。 通过这个过程，开发者能够快速设计和实现基于FPGA的复杂DSP模块，大大简化了硬件设计的繁琐步骤，提高了设计效率。MATLAB/DSPBuilder不仅适用于正弦波发生器这样的基本模块，也适用于更复杂的数字信号处理应用，是SOPC（片上系统-on-a-chip）设计的重要工具。学习和掌握这一技术对于从事电子设计工程师来说是十分必要的，因为它能够加速创新产品的开发和优化。