CORDIC算法优化与FPGA实现：正弦余弦计算研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了针对正弦余弦计算的CORDIC算法的优化及其在FPGA上的实现。作者孔德元在导师盛利元的指导下，针对VLSI技术背景下，硬件快速精确计算三角函数的需求，深入研究了CORDIC算法。CORDIC算法能将复杂的三角函数运算转化为简单的加减移位操作，从而简化硬件设计。 论文分为六个章节，详细阐述了以下内容： 1. 绪论：概述了三角函数在工程计算中的重要性和硬件实现的挑战，以及CORDIC算法的历史、应用和优缺点。 2. CORDIC算法基本原理：解释了CORDIC算法如何通过圆周系统实现正弦和余弦函数，以及如何通过参数m统一不同系统并选择初始值。 3. CORDIC算法优化：这是论文的核心部分，提出并详细讨论了优化传统CORDIC算法的方法，以解决其局限性。 4. 改进的CORDIC算法的FPGA整体设计：介绍了面向FPGA的开发流程，使用的EDA工具，设计方法和硬件平台，以及优化后算法的整体设计结构和模块划分。 5. CORDIC算法优化后的FPGA模块设计与仿真：详细说明了每个模块的实现方法，并给出了仿真结果，证明了优化算法的效率和资源利用率。 6. 总结与展望：对研究工作进行了总结，指出了可以改进的地方，并对未来研究方向进行了展望。 论文的关键贡献在于：1)减少反正切函数表的容量和流水线级数，降低资源消耗；2)减少对反正切函数表的访问次数，提升运算速度；3)简化校正因子运算；4)利用三角函数对称性扩大输入角度范围；5)提出基于FPGA的硬件设计方案，使用VHDL完成系统设计并通过了仿真与适配。 关键词涉及：超大规模集成电路，CORDIC算法，VHDL，FPGA，以及硬件描述语言的应用。" 这篇论文的研究成果对于硬件设计者和嵌入式系统开发者来说具有重要的参考价值，特别是那些需要在有限资源下实现高效三角函数运算的项目。优化后的CORDIC算法不仅提高了运算速度，还减少了硬件资源的需求，为实际应用提供了更优的解决方案。