基于cordic算法正切余切函数设计及fpga实现

《基于cordic算法正切余切函数设计及fpga实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、原创性声明㈣㈣㈣删㈣IY2351005本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除本文已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒸直太堂及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同：[作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：蚴基日期：4—越艚蝴签名：趔丝日期：弓正?2。丛型在学期间研究成果使用承诺书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古大学有权将学位论文的全部内容或部分保留并向国家有关机构、部门送交学位

2、论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。为保护学院和导师的知识产权，作者在学期间取得的研究成果属于内蒙古大学。作者今后使用涉及在学期间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙古大学就读期间导师的同意；若用于发表论文，版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表。学位论文作者签名：数日期：趁!!』：!基于Cordic算法的正切余切函数的设计及FPGA实现摘要三角函数在研究三角形、建模周期现象和许多其他应用中是很重要的，随着超大规模集成电路(VeryLargeScaleIntegratedcircuite

3、s，VLSI)技术的飞速发展，经常需要用硬件快速和精确地进行三角函数的计算，而坐标旋转算法(CordinateRotationalDigitalComputer，CoRDIC)能够将多种难以用硬件电路直接实现的复杂的三角函数运算分解为统一的加减、移位操作，极大地降低了硬件设计的复杂性。传统的CORDIC算法虽能够在硬件上较好的实现三角函数，但是存在范围过窄的限制；目前对正切余切函数的硬件实现方面的研究较少。基于此，本文首先引入扩展CORDIC算法，较为详细地阐述了扩展CORDIC的算法理论。接着在基于扩展的CORD工C算法的理论分析和实验的基础上，提出了一系

4、列的优化措施。理论分析和实验测试表明，优化后的算法在精度保持不变的情况下，可以提高运算速度和降低系统所占用的硬件资源。本文在理论研究的基础上，分析了正切余切函数的算法结构，提出了以现场可编程门阵列(FieldProgr锄ableGateArray，FPGA)为平台的硬件解决方案，详细地论述了系统总体框架及内部模块设计，并采用超高速集成电路硬件描述语言(Veri109HDL)以及M倍降速递归流水线技术完成了整个系统的设计；文末给出了正切余切计算模块的RTL综合电路以及Modelsim仿真波形。从综合信息来看，正切余切计算模块占用的硬件资源较少，且能够达到很高的

5、运行速度。关键词：坐标旋转算法；正切余切函数；VHDL；FPGAADESIGNANDFPGAREAIJ砌0NFORTANGENTANDCOTANGENTFUNCnONBASED0NCORDICALGOR删MCaqi髓yingwan舢in啊gonome仃icfunctionsareiInport蛐tinthestudyoftri姐酉es弛dmodelingp耐odicphenomena，粗啪gm孤yotherapplicaiions，anda如havcawidcran伊ofusesincludingcomputingunl【nownlen掣hs姐dan百路in

6、tri硼gles．hltllisuse，tIigonometdcfllnctionsareused，forinstance趣navi则ion，cng．mecrin参纽dphys斌．With￡herapiddevelQpmcntofVLsI(V田LargeScaleInte罩atedciDcuits)，hardwareimplementationisoft姐consideredasavery、ⅣeUmethodt0realizequicklyandacc呶a￡elvtri霉onometricfIlnctions’cakulation．CoordinateRot

7、ationDi西talC0mput盱fCORDIC)candis勰semble啪plexoperationswhicharchardlyacllievedbythehardwaredrcuitdirecclyillt0uni6edadditionandSubtfaction'which翠eanyreducesthecomplexityofthehardwaredesi舯．’I．raditionalCORDICaIgorithmcouldwellacllievetrigonometIicfllnctionsinhardw2Lrecircuits，yetther

8、eisareslric￡ionthattherang