第七章 基于System Generator的 DSP系统开发技术

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1、第七章基于SystemGenerator的DSP系统开发技术SystemGenerator简介SystemGenerator安装SystemGenerator基础Simulink简介AccelDSP简介基于SystemGenerator的DSP系统设计基于SystemGenerator的硬件协仿真SystemGenerator简介FPGA是理想的高性能数字信号处理器件包含了逻辑资源，还有多路复用器、存储器、硬核乘加单元以及内嵌的处理器等设备，还具备高度并行计算的能力；特别适合于完成数字滤波、快速傅立叶变换等。FPGA并未在数字信号处理领域获得广泛应用（？？）大部分DSP设计者通常对

2、C语言或MATBLAB工具很熟悉，不了解硬件描述语言VHDL和VerilogHDL；部分DSP工程师认为对HDL语言在语句可综合方面的要求限制了其编写算法的思路。SystemGenerator简介SystemGeneratorforDSPXilinx简化FPGA数字处理系统的集成开发工具；和Simulink（MathWorks公司产品）实现无缝链接，利用Simulink建模和仿真环境来实现FPGA设计，无需了解和使用RTL级硬件语言；Xilinx公司XtremeDSP解决方案的关键组成，集成了先进的FPGA设计工具以及IP核，支持Xilinx公司全系列的FPGA芯片；可作为MATL

3、AB软件中的一个硬件设计工具包。SystemGenerator简介SystemGenerator简介SystemGenerator的主要特征可在MATLAB/Simulink环境下对算法以及系统建模，并生成相应的工程；再调用ISE相应的组件进行仿真、综合、实现，并完成芯片的配置。SystemGenerator简介SystemGenerator的主要特征丰富的DSP模块信号处理（如FIR滤波器、FFT）纠错（如Viterbi解码器、Reed-Solomon编码器/解码器）算法存储器（如FIFO、RAM、ROM）数字逻辑功能的Xilinx模块集使用户导入.m函数及HDL模块Simuli

4、nk设计的VHDL或Verilog的自动代码生成硬件协仿真FPGA在环路（FPGA-in-the-loop），加速用户的硬件验证工作并加速其在Simulink与MATLAB中的仿真嵌入式系统的硬件/软件协设计直接加载Xilinx公司的MicroBlaze32位RISC处理器，甚至构建和调试DSP协处理器SystemGenerator安装软件环境（以SystemGenerator9.1为例）MATLABv7.3/Simulinkv6.5（R2006b）或MATLABv7.4/Simulinkv6.6（R2007a）。MATLAB软件的安装路径上不能出现空格。ISE版本为9.1.01i

5、或者更高版本，ISESimulator的版本为完全版；SystemGenerator软件版本必须和ISE版本一致。IP核库的版本为ISEIP9.1iUpdate1或者更高版本。系统环境变量$XILINX必须设置为ISE的安装目录。综合工具SynplifyPro的版本为v8.6.2或v8.8.0.4；仿真工具ModelSim的版本至少为PE或SEv6.1f以及更高版本。SystemGenerator安装与MATLAB关联SystemGenerator基础典型的SystemGenerator设计流程浮点算法开发定点算法实现硬件系统设计代码优化SystemGenerator基础浮点运算开

6、发利用MATLAB软件及其提供的工具包快速地完成浮点算法的开发、验证以及性能评估；借助于Simulink可快速完成原型设计和模型分析。定点算法实现将MATLAB浮点算法通过AccelDSP在Xilinx器件上实现定点逻辑；AccelDSP直接将浮点MATLAB算法的M-文件自动生成可综合的RTL模型，自动进行浮点-定点转换，生成可综合的VHDL或VerilogHDL设计，并创建用于验证的测试平台。SystemGenerator基础硬件系统设计与实现定义使用XilinxIP的详细硬件架构，采用SystemGeneratorforDSP划分协处理器和可编程器件之间的设计；会生成下列文件

7、：设计所对应的HDL程序代码；时钟处理模块，包括系统时钟处理操作以及生成设计中所需的不同频率的时钟信号；用于测试设计的HDL测试代码，可直接将其仿真结果和Simulink输出比较；工程文件以及综合、实现过程所产生的各种脚本文件。SystemGenerator基础代码优化利用ISERTL设计环境生成优化的FPGA设计；不仅要熟悉算法的架构、瓶颈，还需精通RTL设计；属于高级应用，直接对RTL进行修改和优化。Simulink简介Simulink是MATLAB的组件安装程序