《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 可編程邏輯 > 業界動態 > 利用MATLAB增強MAX+PLUS II的仿真功能

利用MATLAB增強MAX+PLUS II的仿真功能

2009-03-05
作者:蔡英武

  摘 要: 介紹了一種利用工具軟件MATLAB強大的數學功能來增強ALTERA公司的可編程邏輯器件設計軟件MAX+PLUSII的仿真功能、提高設計品質的方法,有較強的針對性。
  關鍵詞: MATLAB MAX+PLUS II FPGA 仿真

?

  隨著數字技術的飛速發展,電子工程師在設計中越來越多地采用FPGA來實現復雜的數字功能,不僅僅是簡單的時序邏輯,更多的是諸如數字濾波器、信號處理算法的實現等。這樣我們就必須要對FPGA設計進行全面的性能分析,而不僅僅是時序的驗證,這就對FPGA設計軟件的仿真功能提出了更高的要求。而現有的一些流行的FPGA設計工具并不能滿足這一要求。
  MAX+PLUS II是ALTERA公司為自己的系列EPLD、FPGA提供的功能強大的設計及仿真軟件。在該軟件中,提供了從多種方法輸入、編譯一直到仿真的一系列配套功能,對于那些不是很復雜的時序邏輯設計來說,可以在一個軟件內方便地完成所有的設計及仿真工作。而對于那些復雜的設計則顯得力不從心了。
  舉一個例子:對一個基于FPGA設計的雷達信號處理機,我們關心其在給定發現概率和虛警率的前提下的最小可檢測信噪比,或者在某一給定信噪比條件下其Pd、Pf是否能滿足要求。雖然在設計之前肯定已經做了諸如可行性分析、性能分析等一系列的工作,但是由于數字實現必須考慮的一些問題,如字長效應、算法簡化等,有可能使具體實現的性能比之理論分析有所下降,這個下降到底有多大?另外,采用的信號處理算法還有哪些沒有發現的缺陷?對設計者來說,能夠完全在軟件環境中通過仿真來解決這些問題遠比在不成熟的硬件環境中反復地調試、修改來的有效率,且有更大的彈性,更容易進行。
  然而,當我們想通過MAX+PLUSII軟件自帶的仿真工具對復雜設計的性能作一個評估時,就會碰到許多困難。一般來說簡單仿真的步驟如圖1所示。其中,手工設置仿真輸入節點值只適用于輸入信號比較簡單的情況,而對于復雜的輸入信號就無能為力了。如上述雷達信號處理機的輸入信號,應該是許多個周期的雷達同步信號、雷達回波信號加上取決于接收信道的帶限噪聲構成的(后兩者應有給定的信噪比關系)。這類輸入信號不僅必須經嚴格計算得到,而且數量巨大,很難由手工輸入。


  另外,一般我們對仿真結果的分析也僅限于直接觀察,只能對相對較簡單的結果作出判斷。而雷達信號處理機則必須做蒙特卡洛實驗(海量實驗)來統計其性能(如統計給定信噪比下的Pd、Pf),或對處理結果進行各種分析(如時頻分析)來判斷處理器是否最佳等。這樣,對仿真結果的分析也不能簡單地判斷,必須經專門的數學計算才能給出結論。
  由此看來,MAX+PLUS II的仿真功能已經不能滿足對復雜設計進行仿真的要求,我們必須另找方法。當然,如果有像COSSAP這樣的軟件的話,就不存在上述問題了。但對于大多數設計者來說,他們一般很難有機會接觸到這些工作站上的大型軟件,更普及的是像MAX+PLUS II、MATLAB這樣的通用工具軟件。
  我們知道,MATLAB是MathWorks公司推出的一種面向科學與工程計算的高級(語言)軟件,它集科學計算、自動控制、信號處理、神經網絡、圖像處理等于一體,具有極高的編程效率。它可以極方便地產生各種信號,進行各種變換、統計,另外它的繪圖功能也極為強大。它的這些特點正好可以彌補MAX+PLUS II在仿真功能上的缺陷。因此,本人在這里介紹一種利用MATLAB來產生復雜的仿真輸入信號,并對仿真輸出信號進行分析的方法。
1 聯合仿真方法介紹
1.1 聯合仿真流程
  我們先介紹MATLAB與MAX+PLUSII聯合仿真的流程,以使大家心中有一個概念。然后再分別介紹各部分的實現。聯合仿真流程為:
  (1)先在MATLAB中產生原始信號,并轉換為2/16進制序列;
  (2)利用自己編寫的MATLAB函數按一定格式生成向量文件(*.vec,純文本文件);
  (3)在MAX+PLUS II中,打開你要仿真的FPGA源文件,設置為“當前工程”并作編譯;
  (4)打開simulator,選“FileInputs/Outputs”,輸入在MATLAB中生成的向量文件名,按:“確定”按鈕生成*.scf文件;
  (5)進行仿真;
  (6)選菜單“FileCreate Table Files”,生成相應的*.tbl文件(純文本文件);
  (7)回到MATLAB下,運行自己編寫的函數,自動從Table文件提取需要的輸出數據、進制轉換(變為十進制),生成仿真結果序列;
  (8)對結果序列進行進一步分析、處理。
1.2 仿真輸入文件
  在MAX+PLUS II的仿真輸入文件中有一種文本形式的向量文件(Vector File),其后綴名為“*.vec。這種文件是用一定格式的文本來描述仿真信號的。我們可以很方便地使用任何純文本編輯器來書寫文件,定義仿真時間長度,以相對/絕對時間單位來定義周期重復的輸入信號(如時鐘)和其它復雜輸入信號。下面給出一個該文件的簡單例子:
  %時間單位缺省為以%
  START 0; %定義仿真開始、結束時間%
  STOP1000;
  INTERVAL 100; %定義時間步長:100ns%
  INPUTS CLOCK;
  PATTERN
  01; %相對向量值定義:CLOCK %
  %每100ns翻轉一次%
  INPUTS DATAINX DATAINY;
  PATTERN %定義兩個輸入信號%
  %DATAINX和DATAINY%
  0> 00
  220> 10
  320> 11 %絕對時間描述%
  570> 01 %大于號前為絕對時間值%
  720> 11 %大于號后為兩個輸入值%
  ;
  INPUTS CLEAR;
  PATTERN
  0> 1 %產生寬度100ns的清零信號%
  100> 0 %100ns后CLEAR信號保持高電平%
  在這個例子中,定義了一個周期為200ns的時鐘信號、一個100ns以前起作用的清零信號(高電平有效)以及兩個輸入信號DATAINX、DATAINY。在實際使用時,我們可以用同樣的方法方便地產生時鐘、復位等常用信號。而對于復雜的輸入信號,可以先用MATLAB來產生,然后以相對時間的方式寫入向量文件。
  在產生復雜輸入信號之前,必須注意以下幾點:
  第一,MATLAB產生的是浮點或整數信號,而數字模塊的輸入為N位二進制數,這之間有一個進制轉換的問題。因此,我們先要根據要采用的A/D位數對原始信號進行量化。
  第二,在MAX+PLUS II的仿真器中,數據可以采用2/8/10/16進制顯示格式,但其十進制顯示用的是無符號數的方式,在表示那些補碼形式的2/8/16進制數時會發生錯誤,因此必須把輸入信號轉換為2/16進制數。
  第三,進制轉換程序必須自己編制。因為MATLAB是用字符串來表示2/8/16進制數的,雖然有一些進制變換的函數(如HEX2DEC、DEC2HEX等),但尚不能滿足需要,必須在此基礎上自己編制新的函數。
1.3 仿真輸出文件
  向量文件產生后,就可以進行仿真了,仿真結果轉換成Table文件輸出。Table 文件示例如下。
  INPUTS clk reset din;
  OUTPUTS y;
  UNIT ns; %定義時間單位%
  RADIX HEX; %定義顯示進制%
  PATTERN
  % r %
  % e   %
  % csd %
  % lei %
  % ktn y %
  0.0>X 0 0000=0000
  40.0>X 1 0000=0000
  50.0>0 1 0000=0000
  ……
  1475.0>1 1 0000=0000
  1500.0>X X XXXX=XXXX
  Table文件的構成與向量文件大致相同。它的開始部分是注釋(同樣是以%…%標注的文字),接著是對輸入/輸出信號、時間單位、顯示采用進制的定義,第三部分就是對輸入/輸出信號在仿真后的列表。其中,“>”號以前的是時間值,“=”號后面則是我們關心的仿真輸出結果了。根據Table文件的這些特點,我們可以編制MATLAB函數將關心的東西(如時間值、某輸出結果)提取出來形成數據序列,以便后續處理。在這里要注意一個問題,就是Table文件中會對每一個信號的變化時刻都進行記錄,我們用圖2的一個簡單的D觸發器的部分仿真時序來作說明,圖中示出了D觸發器的輸入信號D、時鐘,以及其輸出信號Q,在這一段仿真中,Table文件會記錄從T1~T9的9個信號變化的時刻,這使得輸出信號的每一個值被記錄了多次。如果我們對此不加甄別就照單全收的話,就會對此后的分析工作帶來麻煩。因此,對于同步數字系統,我們只應提取那些我們關心的時鐘上沿/下沿時刻的輸出值。


2 應用實例
  本人在自己的設計工作中使用了以上介紹的這種方法。我設計的是一個單脈沖雷達回波信號處理機,基本原理是信號的能量積累后檢測,其中采用了較復雜的信號處理算法,在原理驗證階段采用的是固定門限檢測。在用MAX+PLUS II設計完該信號處理機后,現實的問題就是要在給定Pd、Pf的條件下,根據具體的算法確定檢測門限。我們先在接收機上對接收機噪聲用示波器進行了測量并存儲了大量數據,然后將測量結果讀入MATLAB,形成一維數組。然后按以上介紹的方法對噪聲數據進行兩種處理:一是產生模擬回波信號(或采用真實回波信號采樣序列)、信號噪聲按一定信噪比混合、加上同步脈沖后形成多個周期的“有信號回波”,二是完全是噪聲的“無信號回波”;再結合其它必要的輸入信號(如時鐘信號、復位信號等)生成向量文件,在MAX+PLUS II中仿真后,分別提取仿真結果中的“有/無信號”的兩種能量積累結果進行分析,初步確定檢測門限,并由此結合理論分析對其檢測性能進行評估。
  當然,這種完全在軟件環境中進行性能分析的方法并不是萬能的,它只能也只應起到輔助的作用,我們采用它的目的是為了使我們的設計變得更經濟、更省時、更可靠。畢竟,一個設計最終是要形成硬件,并在實際應用中去真正檢驗它的品質的。
  總之,由于FPGA方便靈活的特點,使得這種器件在數字設計領域的應用越來越廣泛。而作為一個設計者,必須利用FPGA設計軟件的開放性,充分利用其它各種手段來保證我們的設計的可靠性,提高設計的品質。
參考文獻
1 Altera Data Book.Altera公司,1998
2 施 陽.MATLAB 語言工具箱——TOOLBOX實用指南.西北工業大學出版社

本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。
热re99久久精品国产66热_欧美小视频在线观看_日韩成人激情影院_庆余年2免费日韩剧观看大牛_91久久久久久国产精品_国产原创欧美精品_美女999久久久精品视频_欧美大成色www永久网站婷_国产色婷婷国产综合在线理论片a_国产精品电影在线观看_日韩精品视频在线观看网址_97在线观看免费_性欧美亚洲xxxx乳在线观看_久久精品美女视频网站_777国产偷窥盗摄精品视频_在线日韩第一页
  • <strike id="ygamy"></strike>
  • 
    
      • <del id="ygamy"></del>
        <tfoot id="ygamy"></tfoot>
          <strike id="ygamy"></strike>
          国产欧美日韩激情| 欧美午夜不卡在线观看免费| 亚洲成人原创| 亚洲综合精品四区| 欧美日韩国产综合视频在线观看| 国产精品白丝黑袜喷水久久久| 在线精品亚洲| 欧美一区二区私人影院日本| 99伊人成综合| 欧美激情精品久久久六区热门| 亚洲香蕉网站| 久久人人爽爽爽人久久久| 激情成人av| 欧美日韩中文在线观看| 国产精品乱码一区二三区小蝌蚪| 亚洲欧美另类在线观看| 久久亚洲国产成人| 亚洲人成啪啪网站| 在线观看一区二区精品视频| 亚洲亚洲精品三区日韩精品在线视频| 国产欧美日韩一区二区三区| 国产精品视频免费观看| 欧美福利一区二区三区| 亚洲欧洲精品一区二区三区波多野1战4| 亚洲一线二线三线久久久| 亚洲国产日韩在线| 国产精品婷婷午夜在线观看| 亚洲第一精品夜夜躁人人躁| 国产精品一区二区你懂得| 午夜在线观看欧美| 欧美理论电影网| 精品96久久久久久中文字幕无| 国产一区二区三区成人欧美日韩在线观看| 亚洲激情影视| 欧美午夜精品理论片a级按摩| 午夜视频一区在线观看| 亚洲精品国产视频| 久久精品视频播放| 国产三区二区一区久久| 欧美午夜精品久久久久久超碰| 国产色婷婷国产综合在线理论片a| 久久天天躁夜夜躁狠狠躁2022| 亚洲激情在线视频| 欧美国产日韩一区二区三区| 亚洲国产精品成人| 欧美日韩中文字幕日韩欧美| 亚洲一区二区免费在线| 亚洲一区尤物| 国产欧美一区二区精品仙草咪| 你懂的视频一区二区| 亚洲国产影院| 欧美在线3区| 国产日韩欧美高清免费| 久久综合一区| 亚洲国产精品va| 欧美日韩免费一区| 国产精品成人午夜| 国产乱肥老妇国产一区二| 欧美午夜不卡在线观看免费| 国产精品福利在线观看网址| 欧美成人性生活| 免费在线亚洲欧美| 一区二区三区成人精品| 久久在线免费视频| 久久综合久久久久88| 午夜欧美精品久久久久久久| 亚洲国产天堂久久综合| 国产精品三级久久久久久电影| 国产精品美女一区二区| 91久久精品日日躁夜夜躁欧美| 日韩视频中文字幕| 久久国产精品99国产精| 国产精品久久久久久久7电影| 夜夜嗨av色综合久久久综合网| 久久久亚洲影院你懂的| 亚洲国产女人aaa毛片在线| 国产欧美一区二区精品婷婷| 亚洲激情一区二区三区| 欧美mv日韩mv国产网站app| 久久激情婷婷| 国产精品久久亚洲7777| 一区二区三区日韩欧美| 亚洲精品视频中文字幕| 欧美日韩一区二区在线视频| 久久都是精品| 久久久久久久97| 欧美jizzhd精品欧美喷水| 国产精品日日做人人爱| 国产毛片一区二区| 久久久免费精品视频| 欧美激情网友自拍| 国产精品视频一| 韩国精品主播一区二区在线观看| 国产精品va在线播放我和闺蜜| 一区二区三区日韩在线观看| 亚洲精品资源| av成人免费在线观看| 国产精品亚洲产品| 国产欧美日韩综合一区在线观看| 每日更新成人在线视频| 亚洲欧美日韩精品久久久| 亚洲第一福利视频| 欧美一区二区在线看| 国内精品模特av私拍在线观看| 亚洲——在线| 国产欧美在线观看一区| 欲香欲色天天天综合和网| 欧美激情视频在线免费观看 欧美视频免费一| 国产日产欧美一区| 欧美视频一区二区三区…| 亚洲丰满少妇videoshd| 欧美色大人视频| 欧美区在线播放| 久久精品亚洲一区| 欧美国产一区视频在线观看| 欧美激情第一页xxx| 亚洲免费在线观看| 国产精品一区视频| 亚洲国产精品高清久久久| 一本色道精品久久一区二区三区| 国产欧美日韩另类视频免费观看| 欧美激情一区二区三区在线视频| 国产欧美日韩在线播放| 久久久久久9999| 欧美成人激情在线| 一区二区三区高清不卡| 亚洲专区国产精品| 在线成人性视频| 久久久无码精品亚洲日韩按摩| 亚洲青色在线| 欧美少妇一区| 国产一区视频网站| 欧美一级大片在线免费观看| 国产欧美91| 国产精品看片资源| 国产欧美一区二区三区沐欲| 国产日韩成人精品| 国产亚洲美州欧州综合国| 亚洲欧美成人在线| 国产精品裸体一区二区三区| 鲁大师成人一区二区三区| 国产亚洲精品综合一区91| 欧美激情精品久久久久| 日韩视频在线一区二区| 欧美jizz19性欧美| 国产精品美女一区二区| 亚洲精品国产精品国自产观看| 欧美国产日产韩国视频| 狠狠色丁香久久婷婷综合_中| 麻豆av一区二区三区| 性欧美大战久久久久久久免费观看| 一区二区三区免费在线观看| 欧美日韩免费在线观看| 亚洲特级片在线| 国产欧美日韩中文字幕在线| 欧美理论电影在线观看| 国产自产2019最新不卡| 久久国产日本精品| 亚洲国产欧美另类丝袜| 久久久久久久999精品视频| 午夜精品久久久99热福利| 欧美日韩视频免费播放| 国产精品美女久久久久久久| 另类国产ts人妖高潮视频| 亚洲欧洲日本一区二区三区| 99精品视频免费观看| 欧美视频在线观看视频极品| 99精品福利视频| 艳妇臀荡乳欲伦亚洲一区| 国产精品成人观看视频免费| 国产欧美精品一区二区三区介绍| 在线日韩av永久免费观看| 欧美日精品一区视频| 国内伊人久久久久久网站视频| 国产日韩欧美黄色| 亚洲大片在线| 今天的高清视频免费播放成人| 国产一区二区日韩精品| 国产一区二区精品在线观看| 99视频精品在线| 亚洲高清不卡在线| 久久天天综合| 欧美三级韩国三级日本三斤| 免费观看国产成人| 国产麻豆综合| 久久偷窥视频| 亚洲欧美在线看| 国产精品国产三级国产专播精品人| 国产精品视频久久久| 国产欧美一区二区三区国产幕精品| 91久久线看在观草草青青| 亚洲精品乱码久久久久久日本蜜臀| 午夜精品99久久免费| 国产日韩欧美夫妻视频在线观看| 久久一二三区| 亚洲天堂免费观看| 毛片精品免费在线观看| 欧美精品自拍| 欧美精品偷拍| 欧美日韩国产欧美日美国产精品| 亚洲国产欧美一区二区三区久久| 久久只精品国产| 免费国产一区二区| 欧美日韩国产探花| 久久精品国产77777蜜臀| 欧美精品日韩精品| 国产精品久久久久久久午夜片| 亚洲精选大片| 欧美一区二区三区免费观看| 欧美岛国在线观看| 国产精品美女久久久久久久| 亚洲国产精品一区二区www在线| 欧美一区二区视频在线观看2020| 国产一区二区三区的电影| 日韩网站在线观看| 久久久久久精| 国产精品99免视看9| 国精品一区二区| 国产亚洲第一区| 久久久91精品国产一区二区精品| 黄色在线成人| 国产精品久久一级| 欧美v亚洲v综合ⅴ国产v| 国产精品国产三级国产专区53| 亚洲精品一区二区三区福利| 欧美激情导航| 香蕉亚洲视频| 91久久精品久久国产性色也91| 欧美日韩一区二区在线播放| 国产伦精品一区二区三区视频孕妇| 国产在线日韩| 国产精品视频1区| 久久在线免费观看| 久久五月婷婷丁香社区| 欧美日韩中文另类| 国产精品高潮呻吟久久av无限| 亚洲欧洲精品一区| 亚洲专区一二三| 日韩午夜免费视频| 久久综合国产精品| 免费不卡中文字幕视频| 亚洲天堂av高清| 久久中文久久字幕| 性欧美激情精品| 亚洲精品在线三区| 国产精品国产三级国产aⅴ浪潮| 亚洲欧美日本视频在线观看| 亚洲国产精品国自产拍av秋霞| 狠狠久久亚洲欧美| 免费欧美日韩国产三级电影| 性高湖久久久久久久久| 国产欧美日韩综合| 国产综合久久| 久久久久久久一区二区三区| 欧美亚洲第一页| 西西裸体人体做爰大胆久久久| 亚洲一区二区精品视频| 欧美一二三区在线观看| 国产精品婷婷午夜在线观看| 国产精品理论片在线观看| 亚洲视频在线视频| 国产欧美一区二区三区在线看蜜臀| 亚洲国产精品999| 久久先锋影音av| 欧美日韩免费观看一区三区| 国产精品久久久久久亚洲毛片| 欧美在线视频日韩| 久久久久国产精品人| 国产精品久久久久影院亚瑟| 午夜精品一区二区三区在线视| 韩国久久久久| 亚洲韩国日本中文字幕| 午夜精品久久久久久99热软件| 亚洲欧美在线x视频| 亚洲第一毛片| 激情视频一区二区三区| 欧美精品日韩www.p站| 亚洲日韩第九十九页| 欧美日韩精品一本二本三本| 国产一区日韩一区| 国产视频一区在线观看一区免费| 亚洲第一在线综合在线| 国产精品海角社区在线观看| 欧美激情1区| 久久精品国产亚洲高清剧情介绍| 久久久999精品| 欧美ab在线视频| 国产主播一区二区| 毛片一区二区三区| 老司机成人在线视频| 欧美日韩伦理在线免费| 久久视频国产精品免费视频在线| 亚洲伦理自拍| 亚洲无线一线二线三线区别av| 一区二区欧美精品| 欧美日本韩国一区| 欧美另类69精品久久久久9999| 亚洲午夜三级在线| 久久婷婷国产麻豆91天堂| 一区二区三区.www| 亚洲曰本av电影| 国产精品二区在线| 国产日韩欧美不卡| 欧美另类视频在线| 久久久久久9999| 亚洲一区二区三区成人在线视频精品| 欧美三级午夜理伦三级中视频| 亚洲国产精品一区二区第四页av| 黑丝一区二区三区| 欧美一区2区视频在线观看| 欧美三级电影网| 狠狠色狠狠色综合日日小说| 日韩视频中文字幕| 欧美日韩在线播放三区| 老鸭窝91久久精品色噜噜导演| 国产精品av免费在线观看| 国产一区二区无遮挡| 国内伊人久久久久久网站视频| 欧美国产激情| 先锋亚洲精品| 亚洲国产美国国产综合一区二区| 精品福利电影| 亚洲精品影视| 久久激情婷婷| 玖玖玖免费嫩草在线影院一区| 欧美成人xxx| 亚洲男人的天堂在线观看| 亚洲黄页一区|