跨平台FPGA开发：DA分布式FIR滤波器Verilog实现

资源摘要信息:"分布式FIR滤波器的Verilog实现及其在FPGA开发环境中的移植方法" 分布式FIR（有限脉冲响应）滤波器是一种数字滤波器，广泛应用于数字信号处理（DSP）系统中。该滤波器通过将FIR滤波器的系数分布在不同寄存器中实现对信号的过滤，从而达到设计要求的滤波效果。本知识点将详细探讨如何在Vivado 2019.2环境中使用纯Verilog语言实现DA分布式FIR滤波器，并分析其在不同FPGA开发工具间的移植性。 首先，Vivado 2019.2是Xilinx公司推出的一款用于设计和部署FPGA的集成开发环境（IDE），它支持从设计创建、功能仿真、综合、实现到设备配置的完整设计流程。Vivado通过提供高级综合（HLS）工具、自动化布局布线（PAR）以及强大的分析与验证工具，为开发者提供了一个高效的设计工作平台。 在Vivado中开发纯Verilog实现，意味着开发者需要使用硬件描述语言（HDL）来描述硬件逻辑，而不依赖于Vivado提供的高级封装模块。使用Verilog HDL的优势在于，它是一种成熟、广泛使用的硬件描述语言，其代码具有很好的可读性、可维护性和可移植性。因此，Verilog代码编写的FPGA项目能够更容易地迁移到其他厂商的FPGA开发工具中，例如Altera公司的Quartus II或者Xilinx的早期ISE（Integrated Synthesis Environment）。 接下来，我们需要了解DA（分布式算术）分布式FIR滤波器的基本原理。分布式FIR滤波器通过预先计算的查找表（LUT）来实现乘法运算，这种查找表包含了滤波器所有可能乘积的输出结果。通过适当选择输入信号与系数，可以将乘法运算简化为查找表的索引查找过程。这种结构能够提高运算速度并降低硬件资源的消耗，非常适合于FPGA这类硬件并行处理的场景。 在实现分布式FIR滤波器时，开发者需要关注的几个关键点包括： 1. 系数的分解：将滤波器系数分解为可以适应查找表大小的形式。 2. 查找表的设计：为滤波器的所有可能输入组合设计对应的输出值。 3. 输入信号的处理：将输入信号根据系数分解的规则进行处理，以便能够与查找表相匹配。 4. 结果的累加：将查找表输出的值进行累加，得到最终的滤波结果。 在Vivado 2019.2环境下，Verilog代码的开发和仿真可以采用Vivado自带的仿真工具，或者集成ModelSim等第三方仿真工具来完成。实现DA分布式FIR滤波器后，还需要进行综合、实现等步骤，确保设计能够在目标FPGA上实现。 移植到其他开发环境中，例如Quartus II或ISE，主要需要关注以下几个方面： 1. 语法兼容性：确保使用的Verilog语法在这几个不同的开发环境中都是支持的。 2. 资源约束文件：针对不同的FPGA，需要根据其硬件资源和结构编写相应的约束文件。 3. 工具链差异：不同工具在综合和实现阶段可能有不同的优化策略和处理方式，需要对工具链的差异进行适配。 4. 环境设置：可能需要调整编译设置和项目结构，以适应目标工具的特定要求。 最后，文件名称列表中的"fpga&matlab.txt"可能是一个包含FPGA开发流程和MATLAB工具使用说明的文档，而"project_1"可能是包含项目文件的压缩包。在实际操作中，开发者应仔细阅读这些文档，以确保在不同FPGA开发工具之间的移植工作能够顺利进行。