淺析Intel FPGA DSP Builder系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)

淺析IntelFPGADSPBuilder系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)一段時(shí)間以來(lái)，MathWorks一直主張使用Matlab和Simulink開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行基于模型的設(shè)計(jì)，因?yàn)楹玫脑O(shè)計(jì)技術(shù)使您能夠在更短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)更高質(zhì)量的復(fù)雜軟件?；谀K的設(shè)計(jì)采用了數(shù)學(xué)和可視化的方法，通過(guò)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用的系統(tǒng)級(jí)建模（從初始設(shè)計(jì)到設(shè)計(jì)分析，仿真，自動(dòng)代碼生成、開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證）來(lái)開(kāi)發(fā)復(fù)雜的控制和信號(hào)處理系統(tǒng)。這些模塊是由框圖，文本程序和其他圖形元素組成的可執(zhí)行規(guī)范。基于模型的設(shè)計(jì)鼓勵(lì)對(duì)比其他設(shè)計(jì)方法更廣泛的設(shè)計(jì)空間的快速探索，因?yàn)槟梢栽谠O(shè)計(jì)周期的早期更快地迭代設(shè)計(jì)。而且，由于這些模型是可執(zhí)行的，所以驗(yàn)證成為每一步開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可或缺的一部分。面向英特爾?FPGA的DSPBuilder是一款數(shù)字信號(hào)處理（DSP）設(shè)計(jì)工具，通過(guò)MathWorks*Simulink*環(huán)境中，對(duì)英特爾FPGA的支持，通過(guò)按下不同按鈕生成DSP算法的HDL代碼。該工具可使用MATLAB函數(shù)和Simulink模型生成可合成的優(yōu)質(zhì)VHDL/Verilog代碼。生成的RTL代碼可用于英特爾FPGA編程，廣泛適用于雷達(dá)設(shè)計(jì)、無(wú)線和有線通信設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)成像和電機(jī)控制等應(yīng)用。該工具在現(xiàn)有的Simulink庫(kù)中添加了額外的庫(kù)塊，其中包括面向英特爾FPGA的DSPBuilder高級(jí)模塊集和面向英特爾FPGA的DSPBuilder標(biāo)準(zhǔn)模塊集。建議使用面向英特爾FPGA的DSPBuilder高級(jí)模塊集進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)。下圖所示為IntelFPGADSPBuilder系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)流程。主要特性：從高等級(jí)的示意圖到針對(duì)英特爾FPGA優(yōu)化的低等級(jí)VHDL使用矢量處理來(lái)執(zhí)行高性能的定點(diǎn)和浮點(diǎn)DSP，例如復(fù)雜的IEEE754單精度浮點(diǎn)將設(shè)計(jì)一鍵遷移到英特爾Arria?10和英特爾Stratix?10設(shè)備上的英特爾的硬浮點(diǎn)DSP模塊。通過(guò)ALU折疊從扁平的數(shù)據(jù)速率設(shè)計(jì)中構(gòu)建定制的ALU處理器架構(gòu)高級(jí)合成優(yōu)化，自動(dòng)流水線插入和平衡，以及目標(biāo)硬件映射靈活的“白盒”快速傅立葉變換（FFT）工具包，具有開(kāi)放的庫(kù)和模塊層次結(jié)構(gòu)，可支持用戶構(gòu)建定制的FFT使用設(shè)計(jì)人員制定的系統(tǒng)時(shí)鐘約束自動(dòng)實(shí)現(xiàn)流水線、時(shí)分多路復(fù)用/分折和時(shí)序收斂訪問(wèn)高級(jí)math.h函數(shù)和多通道數(shù)據(jù)為所有設(shè)計(jì)生成資源利用率表，而無(wú)需使用英特爾QuartusPrime軟件進(jìn)行編譯自動(dòng)為英特爾QuartusPrime軟件、TimingAnalyzer、