利用Xilinx中的ROM构造查找表来计算sin和cos的方法探讨

时间：2015-05-25 18:16:56 阅读：230 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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1.使用matlab制作.coe文件

查找表的构造

构造256点的正余弦表

exp(-j*2*pi*(0:255)/256)，分别得到 cos和sin的查找表

matlab代码: 求sin

fid = fopen(‘sin.txt‘,‘a‘ );

str1 = ‘MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10;‘;

str2 = ‘MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=‘;

fprintf(fid,‘\t%s\n \t%s\n‘, str1,str2);

for k=1:256;

    y(k) =sin(2*pi*k/256);

     y(k) = int16(y(k)*2^15);   // 这一步主要是考虑是表中数据的格式Q(s,16,15),完成浮点数到定点数之间的转换.

   fprintf(fid,‘\t%d%c\n‘,y(k),‘,‘);

end

fclose(fid);

matlab代码:求cos

fid = fopen(‘cos.txt‘,‘a‘ );

str1 = ‘MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10;‘;

str2 = ‘MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=‘;

fprintf(fid,‘\t%s\n \t%s\n‘, str1,str2);

for k=1:256;

     y(k) =cos(2*pi*k/256);

     y(k) = int16(y(k)*2^15);

   fprintf(fid,‘\t%d%c\n‘,y(k),‘,‘);

end

fclose(fid);

运行这两个matlab程序可以得到cos.txt, sin.txt文件，里面存放了适合放在ROM中的数据格式。

注意点：

（1）. COE文件格式

在txt文件开头：

MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10; //表示ROM内容的数据格式是10进制

MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=

在txt文件的最后一个数字后加入分号“；”。这里需要修改cos.txt,sin.txt，将最后的，改为；

（2）将cos.txt, sin.txt文件后缀直接改为coe文件类型。

-->如何修改txt 文件类型?

默认情况下，Windows的文件后辍名是隐藏的，因此，为了更改文件的后辍名，首先必须让文件名的后辍显示出来。

方法如下：在文件窗口下选择工具>文件夹选项>查看>高级设置中不勾选隐藏已知文件类型的扩展名，即可显示文件后缀名，然后直接更改为.coe后缀即可！

2. 定制rom

注意点：

（1）memory type ：single port ROM

（2）memory size :

width 为数据的宽度

Depth 为数据的个数，它决定了输入的addr的位数。比如，depth = 256, addr则为8位。

（3）选择初始化文件。cos.coe, sin.coe ,选择旁边的show 可以查看添加是否正确。

这一步会生成对应的.mig、.vhd 文件。

3. 仿真验证ROM是否正常工作

（1）新建top文件

entity look_up_sin is

         port(
                   clk: in std_logic;

                   rst: in std_logic;

                   addr:in std_logic_vector(7 downto 0);  --Q(16,13)

                   sin_out:out std_logic_vector(15 downto 0)--Q(16,15)
         );

end look_up_sin;

architecture Behavioral of look_up_sin is 

COMPONENT sin_rom

 PORT (

   clka : IN STD_LOGIC;

   addra : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

   douta : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0)

  );

END COMPONENT;

begin

Inst_sin_rom : sin_rom

 PORT MAP (

   clka => clk,

   addra => addr,

   douta => sin_out

  );

end Behavioral;