插值查找表：实现dsp功能的简便方法

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1、FAE讲堂插值查找表：实现DSP功能的简便方法如果数字信号处理器内核没有您需要的确切功能，可使用插值查找表(ILUT)来解决这一问题。作者：DanieleBagni，入式乘法单元或DSP48可编程乘法累加(MAC)单元方面可能赛灵思公司DSP专家兼现场应用工程师要求过多FPGA资源的复杂数学函数。Daniele.bagni@xilinx.com不过，以这种方式使用LUT当然也会存在一些弊端。当您使用LUT来实现DSP功能时，您必须使用块RAM(BRAM)元件。若执行函数y=sqrt(x)（其中x表示16位输入，y表示18位输出），每个变量则需要约64个18KBBRAM单元。如作为赛灵

2、思的现场工师，我常常问这样的问题：我们果，比如说，您的目标是实现小型化Spartan®器件，或者您是否能够提供一款其功能可满足客户所有独特设计要求的有太多的运算需要执行，无法为每个变量省出64个BRAM单DSP内核。有时候内核会太大，太小或者不够快。有时，我元，建议您放弃这种需要如此大量BRAM单元的方法，从系们会开发一款能确切满足客户需求的内核，并迅速以CORE统架构的角度来看，这种方法代价太大。TMGenerator商标推出。不过即便在这种情况下，客户仍然想插值LUT方法不仅具有LUT方法在实现DSP功能时要一套特定的DSP功能，而且刻不容缓。在这些情况下，我所带来的各种优势，而

3、且无需使用太多BRAM单元。采用常常建议他们使用我们器件中的插值查找表来定制他们的DSP这种方法，您可以使用来自容量较小的LUT（比如，1000功能。字LUT）的连续输出，线性地对其内插，以模拟更大容量的查找表(LUT)实质上是一个存储元件，能够根据任何给定LUT。这样，您就可以实现比1000字LUT更高的数值分辨的输入状态组合，“查找”输出，以确保每个输入都有确切的率。此外，通过这种方法，仅需1个BRAM、1个嵌入式乘输出。采用LUT来实现DSP功能具有一些重大优势：法器（或DSP48），以及少数几个CLB芯片便可实施控制逻®®•您可用诸如MATLAB或Simulink等高抽象层编

4、程语言辑，因此LUT的使用成本变得更加合理化。而且，从信噪比改变LUT内容。的角度来看，其数值精度也是非常让人满意。•您可以设计一项DSP功能来运行那些采用离散逻辑运当然，应用插值LUT(ILUT)方法需要一定的技巧。举例算将极度困难的数学函数，比如y=log(x)、y=exp(x)、y=1/x、来说，采用该方法执行y=sqrt(x)函数时，可以清楚地显示y=sin(x)等。ILUT在面积占用、时序和数值精度方面的性能。我们先大致看一下这个示例，然后我再讲解部分实例，说明如何使用这种•LUT还可轻松执行在可配置逻辑块(CLB)芯片，以及嵌方法来满足客户截然不同的需求，比如让传递函数呈

5、非线性的22赛灵思中国通讯33期22-27.indd222009-9-410:17:21FAE讲堂Latency=3CLKLatency=6CLKUFix_17_17Y0Y0UFix_10_0[a:b]X0z-3UFix_17_17UFix_17_17SystemMSBY1Y1z-6sqrt(x)1GeneratorySMALL_LUTdxUFix_16_16-1UFix_16_16UFix_6_0-3UFix_6_0Interpolation1z[a:b]zxLSBDelayDelay1图1.SystemGeneratorforDSP中插值查找表顶层方框图传感器实现线性化，以及实施

6、自适应有限脉冲响应(FIR)滤波上二进制点右边的16位”，也称为Ufix_16_16格式。最高器以消除合成孔径雷达(SAR)图像上的斑点噪声。有效位(MSB)和最低有效位(LSB)模块分别对应输入数据nb=10的最高位和nx-nb=6的最低位。这些信号被命名为x0使用SystemGeneratorforDSP进行设计和dx。y=sqrt(x)输出则以ny=17位二进制数表示，格式为：为在赛灵思FPGA上实施DPS算法，我借助了采用Ufix_17_17。MathWorksSimulink基于模型设计方法的SystemGenerator图2显示了1000字小容量LUT通过双端口RAM模块

7、forDSP设计与综合工具。SystemGenerator得益于赛灵的部署步骤。由于该模块系只读存储器，布尔常数模块We_思在Simulink环境中的DSP模块组，可自动调用COREconst强制将写入归零。信号X0和X0+1则用作ROM表上后Generator为DSP构建块生成高度优化的网表。Simulink是续的两个地址。Data_const模块的零常数定义了任何ROM字一种双精度浮点设计工具，而SystemGenerator则是一款定的大小（即本例中