FPGA FFT IP使用问题 (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

ctqvsly 发表于 2013-3-14 18:46:52

FPGA FFT IP使用问题

在使用FFTIP核的时候，输出格式是Natural order ，输入的是8位的AD数据，
参数如截图：（1）（2）
FFT例化的如下：
输入是
reg sink_real;
reg sink_imag;
FFT_IP输出的是18位
wire source_real;
wire source_imag;

输入FFT的AD数据除以2最高位取0，为正数

提问：输出的18位怎么处理得到可以送给下一级处理的数据，
下面的计算应该是除以128/2得到8位数据，怎样得到那个待除的数字？？{:cry:}

yuhang 发表于 2013-3-14 21:33:30

能把河蟹文件共享一下啊

FFT输入的是信号的实部与虚部

输出两路平方和然后开更号就是 FFT结果的幅度值

ctqvsly 发表于 2013-3-16 10:06:50

本帖最后由 ctqvsly 于 2013-3-16 10:13 编辑

yuhang 发表于 2013-3-14 21:33 static/image/common/back.gif
能把河蟹文件共享一下啊

FFT输入的是信号的实部与虚部

能把你的工程分享一下吗？还有结果的位宽能解释一下吗？

只要将我的文件中网卡号，稍加修改即可

jxquer 发表于 2013-3-27 10:43:04

你好！我能请教一下您再做FFT IP核仿真的时候如果用QII自带的仿真软件这样的话输入数据要怎么设置。我现在写了一个状态机控制其他信号输入但是sink_real信号纠结了不知道怎么输入本想是做完AD采集再输入的但是现在又急于先做这一块，请指教

loywong 发表于 2013-3-27 13:08:13

stream 的 fft, 输出还有一个exp, 是2的指数,
fft megacore 输出的乘以 2^exp (即帯符号左移(<<<)exp位)得到fft原始定义的输出,
这个输出要再除以 N(fft长度), 的到幅相谱(有实有虚), 幅度谱是其模, 相位谱是其幅角.
注意,其中除了直流和N/2位置,其它的谱都是有关于N/2位置对称的两个共轭值的,因此它们的幅度谱是两个共轭值的模的和,当然就是某一个的模的两倍.

ctqvsly 发表于 2013-3-27 20:51:19

loywong 发表于 2013-3-27 13:08 static/image/common/back.gif
stream 的 fft, 输出还有一个exp, 是2的指数,
fft megacore 输出的乘以 2^exp (即帯符号左移( ...

没看懂{:cry:} 能举例说明一下吗？
比如AD采样得到8位的数据输入，然后输出的17位怎么转换为十六进制的无符号数？

loywong 发表于 2013-3-29 13:24:55

本帖最后由 loywong 于 2013-3-29 13:26 编辑

你用nios2吗？如果用需要sg-dma和一个stream的wrapper，这个我有做过的现成代码给你参考：
比较久远了，有些参数你自己看看。
先做一个fft，再用这个wrapper调用它：
module fft_avalon_wraper
(
input clk,
input reset_n,

input mm_address,
input mm_read,
output mm_readdate,
input mm_write,
input mm_writedate,

output sink_ready,
input sink_valid,
input sink_sop,
input sink_eop,
input sink_data,
input sink_empty,
input sink_error,

input source_ready,
output source_valid,
output source_sop,
output source_eop,
output source_data,
output source_empty,
output source_error
);

parameter WIDTH = 16;

reg inverse;
reg exponent;
wire source_exp;

assign mm_readdate = (mm_address == 1'b0) ? {exponent, exponent ,exponent} : {7'b0, inverse};
assign source_empty = 2'b0;

always@(posedge clk)
begin
if(~reset_n)
begin
inverse <= 1'b0;
exponent <= 6'b0;
end
else
begin
if(mm_write)
begin
inverse <= mm_writedate;
end
if(source_sop)
begin
exponent <= source_exp;
end
end
end

wire sink_data_xe;
wire source_data_xe;

localparam W = WIDTH * 2;
genvar i;
generate
for(i = 0; i < W; i = i + 8)
begin :xe_byte
assign sink_data_xe = sink_data;
assign source_data = source_data_xe;
end
endgenerate

fft thefft
(
clk,
reset_n,
inverse,
sink_valid,
sink_sop,
sink_eop,
sink_data_xe,
sink_data_xe,
sink_error,
source_ready,
sink_ready,
source_error,
source_sop,
source_eop,
source_valid,
source_exp,
source_data_xe,
source_data_xe
);

endmodule
然后做成一个memory map的slave外设，它有两个地址，地址0读出exp，地址1读出是FFT或是IFFT变换，任何地址写0，表示做FFT，写1表示做IFFT。

sopc builder中做两个sg-dma，一个用于给fft送数据，另一个收fft数据。

软件：

#include <system.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <altera_avalon_sgdma.h>
#include <altera_avalon_sgdma_regs.h>
#include <altera_avalon_sgdma_descriptor.h>
#include <altera_avalon_performance_counter.h>
#include "sys/alt_cache.h"
#include "sys/alt_sys_wrappers.h"

#define FFT_LEN 1024

alt_sgdma_dev *pPreFftDma;
alt_sgdma_descriptor *pPreFftDmaDescrs;
alt_sgdma_dev *pPostFftDma;
alt_sgdma_descriptor *pPostFftDmaDescrs;

#pragma pack(1)
typedef struct __ShortCplx
{
alt_16 Real;
alt_16 Imag;
} ShortCplx;
ShortCplx X;
ShortCplx F;
alt_8 Fexp;
alt_8 FftTransFinished = 0;
alt_8 FftRecvFinished = 0;

void createPreFftDmaDescr()
{
pPreFftDmaDescrs = (alt_sgdma_descriptor *)malloc(2 * sizeof(alt_sgdma_descriptor));
alt_avalon_sgdma_construct_mem_to_stream_desc(
pPreFftDmaDescrs,
pPreFftDmaDescrs + 1,
(alt_u32 *)X,
FFT_LEN * sizeof(ShortCplx),
0,
1,
1,
0);
}
void createPostFftDmaDescr()
{
pPostFftDmaDescrs = (alt_sgdma_descriptor *)malloc(2 * sizeof(alt_sgdma_descriptor));
alt_avalon_sgdma_construct_stream_to_mem_desc(
pPostFftDmaDescrs,
pPostFftDmaDescrs + 1,
(alt_u32 *)F,
         0/*FFT_LEN * sizeof(ShortCplx)*/,
0);
}

static void preFftDma_ISR(void *pContext)
{
int i, ctrl;
ctrl = IORD_ALTERA_AVALON_SGDMA_STATUS(pPreFftDma->base);
if(ctrl & ALTERA_AVALON_SGDMA_STATUS_CHAIN_COMPLETED_MSK)
{
i = 1;
FftTransFinished = 1;
}
}

static void postFftDma_ISR(void *pContext)
{
int i, ctrl;
ctrl = IORD_ALTERA_AVALON_SGDMA_STATUS(pPostFftDma->base);
if(ctrl & ALTERA_AVALON_SGDMA_STATUS_EOP_ENCOUNTERED_MSK)
{
i = 1;
FftRecvFinished = 1;
}
}

int main()
{
alt_u32 control;
int i;

printf("Hello from Nios II!\n");

pPreFftDma = alt_avalon_sgdma_open(SGDMA_PREFFT_NAME);
pPostFftDma = alt_avalon_sgdma_open(SGDMA_POSTFFT_NAME);
alt_avalon_sgdma_register_callback(
pPreFftDma,
preFftDma_ISR,
ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL_IE_GLOBAL_MSK | ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL_IE_CHAIN_COMPLETED_MSK,
NULL);
alt_avalon_sgdma_register_callback(
pPostFftDma,
postFftDma_ISR,
ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL_IE_GLOBAL_MSK | ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL_IE_EOP_ENCOUNTERED_MSK,
NULL);

createPreFftDmaDescr();
createPostFftDmaDescr();

control = IORD_ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL(pPreFftDma->base);
control |= ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL_PARK_MSK;
IOWR_ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL(pPreFftDma->base, control);
control = IORD_ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL(pPostFftDma->base);
control |= ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL_PARK_MSK;
IOWR_ALTERA_AVALON_SGDMA_CONTROL(pPostFftDma->base, control);

for(i = 0; i < FFT_LEN; i++)
{
X.Imag = 0;
if(i < FFT_LEN / 2)
{
X.Real = 32767;
}
else
{
X.Real = -32767;
}
}
alt_dcache_flush((void *)X, FFT_LEN * sizeof(ShortCplx));

PERF_RESET(PFC_BASE);
PERF_START_MEASURING(PFC_BASE);
PERF_BEGIN(PFC_BASE, 1);
alt_avalon_sgdma_do_async_transfer(pPostFftDma, pPostFftDmaDescrs);
alt_avalon_sgdma_do_async_transfer(pPreFftDma, pPreFftDmaDescrs);

while(1)
{
if(FftRecvFinished)
{
         PERF_END(PFC_BASE, 1);

FftRecvFinished = 0;
alt_dcache_flush((void *)F, FFT_LEN * sizeof(ShortCplx));
Fexp = IORD(FFT_AVALON_BASE, 0);

         PERF_STOP_MEASURING(PFC_BASE);
         perf_print_formatted_report((void *)PFC_BASE, alt_get_cpu_freq(), 1, "FFT");

         PERF_RESET(PFC_BASE);
         PERF_START_MEASURING(PFC_BASE);

alt_avalon_sgdma_do_async_transfer(pPostFftDma, pPostFftDmaDescrs);
alt_avalon_sgdma_do_async_transfer(pPreFftDma, pPreFftDmaDescrs);

         PERF_BEGIN(PFC_BASE, 1);
}
}

return 0;
}
当中有大量sg-dma的操作，特别是描述符链表，请到altera.com上搜其user guide并自行理解。

如有那条不明白，上altera.com搜之。如果你没有用sopc系统和nios2软核的经验，可能需要学的还很多。

如果单纯用逻辑写stream if，会稍麻烦，我没做过，不敢妄言。

ctqvsly 发表于 2013-3-31 09:28:48

loywong 发表于 2013-3-29 13:24 static/image/common/back.gif
你用nios2吗？如果用需要sg-dma和一个stream的wrapper，这个我有做过的现成代码给你参考：
比较久远了，有 ...

太谢谢啦，正需要！

飞鹤王子 发表于 2013-4-24 12:39:11

mark,很不错的帖子！

Laden 发表于 2013-4-30 12:29:08

飞鹤王子发表于 2013-4-24 12:39 static/image/common/back.gif
mark,很不错的帖子！

LZ 我现在调试 Altera FFT IP Burst 架构出现了和官方提供的Testbench不一样的结果，但是source_erro 没有报错

Laden 发表于 2013-4-30 12:29:53

ctqvsly 发表于 2013-3-27 20:51 static/image/common/back.gif
没看懂能举例说明一下吗？
比如AD采样得到8位的数据输入，然后输出的17位怎么转换为十六进制的无 ...

LZ 我现在调试 Altera FFT IP Burst 架构出现了和官方提供的Testbench不一样的结果，但是source_erro 没有报错

YA1W@Y$ZEKOG)`TA5QYTD{S.jpg (281.65 KB, 下载次数: 0)

激励给的是直流幅值为1

ctqvsly 发表于 2013-4-30 16:00:55

Laden 发表于 2013-4-30 12:29 static/image/common/back.gif
LZ 我现在调试 Altera FFT IP Burst 架构出现了和官方提供的Testbench不一样的结果，但是source_erro 没 ...

我也没看懂~ 实部和虚部上出现的类似噪声的是什么啊？

qidaimengxing 发表于 2013-4-30 16:13:52

不错有空研究一下

Laden 发表于 2013-5-1 12:34:05

ctqvsly 发表于 2013-4-30 16:00 static/image/common/back.gif
我也没看懂~ 实部和虚部上出现的类似噪声的是什么啊？

谢谢调试出来了是我在后仿真的时候时钟频率太高了

zlpvch 发表于 2013-8-6 19:53:08

不错，

zlpvch 发表于 2013-8-6 19:53:30

有收获，晚上这方面的资料太少了

zlpvch 发表于 2013-8-6 19:54:02

网上

liyusnoopy 发表于 2013-8-22 10:02:31

请问一下要如何用ModelSim仿真 FFT ip core呢？

ctqvsly 发表于 2013-8-22 16:48:44

liyusnoopy 发表于 2013-8-22 10:02 static/image/common/back.gif
请问一下要如何用ModelSim仿真 FFT ip core呢？

自己百度搜试试，网上有教程

liyusnoopy 发表于 2013-8-22 20:59:30

想问一下，你的FFT ip 核的数据输出处理好了吗？是像楼上那位给的用NIOS实现的处理吗？

ctqvsly 发表于 2013-8-22 22:27:19

liyusnoopy 发表于 2013-8-22 20:59
想问一下，你的FFT ip 核的数据输出处理好了吗？是像楼上那位给的用NIOS实现的处理吗？ ...

没有，直接串口打印，和da输出波形，留着以后备用，现考研没时间搞～

513696765 发表于 2013-8-30 01:50:24

ctqvsly 发表于 2013-8-22 22:27 static/image/common/back.gif
没有，直接串口打印，和da输出波形，留着以后备用，现考研没时间搞～

楼主能否分享一下！！！

fx568000 发表于 2015-3-26 15:15:41

正在用，正好看一下

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