Цифровий фільтр високої частоти

Курсова робота з дисципліни: Основи проектування цифрових пристроїв на ПЛІС

Студент Горюнов Д.Ю.

Рязанський державний радіотехнічний університет

Рязань 2008 р.

Вступ

В даному розділі представлена (?!) буду розробляти і моделювати цифровий фільтр високої частоти (Бих). Характеристики цього фільтра вказані у виданому викладачем завданні.

Фільтр буде виконаний на основі програмованої логічної інтегральної схеми EPF10K20RC240-4 з сімейства FLEX10K фірми Altera за допомогою спеціальних програм MAX + plus II 10.2 BASELINE і MATLAB 6.5.

ПЛІС сімейств FLEX10K - найпопулярніша елементна база для реалізації алгоритмів ЦГЗ. Їх часто використовують так, як вони мають велику логічну ємність, зручну архітектуру з вбудованими блоками пам'яті (EAB, Embedded Array Block), високу надійність та прийнятну ціну, щодо інших ПЛІС. Цього достатньо для вирішення проблем, що виникають у розробників.

Аналіз, формалізація і декомпозиція задачі

У даній роботі я (?!) буду проектувати цифрою фільтр з нескінченною імпульсною характеристикою третього порядку.

Запишемо лінійне різницеві рівняння для Бих-фільтра:

Перетворимо дане рівняння і отримуємо три форми реалізації Бих-фільтра:

1) Пряма форма 1

2) Пряма форма 2

                

3) Транспонована пряма форма 2

                                       

Для фільтру порядку М = 3 отримаємо:

Проаналізувавши форми реалізацій фільтрів, приходжу до висновку, що потрібно використовувати транспонована пряму форму 2, тому що має вбудований конвеєр і найменшу кількість суматори (?!). Цю форму можна представити у вигляді трьох блоків, які ми надалі і будемо використовувати при програмуванні:

Рис.4 Блок Mult_a

Рис.5 Блок Mult_b Рис.6 Блок Mult_c

Програмувати будемо ПЛИС фірми Altera FLEX10K20RC240-4.Укажем характеристики цієї схеми:        

Логічна ємність         

20000             

Число логічних елементів         

1152             

Число логічних блоків         

144             

Пам'ять (біт)         

12288             

Використовувані висновки         

189             

Число рядків         

6             

Каналів в рядку         

144             

Кількість стовпців         

24             

Каналів в стовпці         

24     

Таблиця 1

У завданні були отримані коефіцієнти фільтра. Але вони дробові і тому MAX + plus з ними працювати не може. Необхідно їх перевести в цілі числа. Це здійснюється за допомогою масштабування. Масштабування коефіцієнтів проводиться шляхом множення заданих коефіцієнтів ai на 2m і bi на 2n. Вибираємо n і m так, щоб виконувалися умови технічного завдання (відхилення АЧХ в смузі пропускання та затухання АЧХ в смузі непропусканія). З урахуванням цього виберемо m = n = 6.

Використовуємо MATLAB і отримуємо характеристики фільтра при різних заокругленнях:

-без округлення

-с відкиданням дробової частини (fix);

-з округленням до найближчого цілого (round);

-з округленням до найближчого меншого цілого (floor);

-з округленням до найближчого більшого цілого (ceil);

Вибираємо округлення до найближчого цілого, так як це єдине округлення, що задовольняє технічним завданням. Воно відповідає червоному графіком.

(Відхилення АЧХ в смузі пропускання: не більше ± 0,6 дБ

Загасання АЧХ в смузі непропусканія: не менше 29 дБ)

(Визначте реальні величини відхилень!!)

Рис.10 Імпульсна характеристика фільтра

Рис.11 Перехідна характеристика фільтра

Рис.12 ФЧХ фільтра

Рис.13 Карта нулів і полюсів фільтра

Даний фільтр є стійкий, тому що всі полюси знаходяться всередині одиничною кола.

випишемо округлені та маштабована коефіцієнти:        

№         

Задані коефіцієнти   

(DEC)            

Округлені   коефіцієнти   

(DEC)         

Округлені   коефіцієнти в   

додатковому коді   

(BIN)             

b1         

0.126464868216455         

8         

1000             

b2         

-0.211575649599258         

-14         

10010             

b3         

0.211575649599257         

14         

1110             

b4         

-0.126464868216455         

-8         

11000             

a1         

1.000000000000000         

-64         

1000000             

a2         

0.927241545063816         

-59         

1000101             

a3         

0.888040485768699         

-57         

1000111             

a4         

0.284717905073458         

-18         

1101110     

Таблиця 2 (??)

(Всі коефіцієнти негативні ??)

випишемо значення імпульсної та перехідної характеристик:        

№         

g (t)         

h (t)             

0         

0,125         

0.125             

1         

-0,334         

-0,209             

2         

0,415         

0,206             

3         

-0,244         

-0,0401             

4         

-0,0488         

-0,0882             

5         

0,148         

0.0588             

6         

-0,0236         

0,0354             

7         

-0,0957         

-0,0595             

8         

0,0678         

0,00865             

9         

0,0302         

0,0354             

10         

-0,0607         

-0,0235     

Таблиця 3

Розробка і обгрунтування структурної схеми пристрої

Фільтр-це основний блок для реалізації технічного завдання.

Для роботи фільтр використовує додатковий код. За технічним завданням на вході маємо 8-розрядний паралельний прямий код. Тому перед фільтром доцільно поставити перетворювач прямого коду в додатковий код.

Так як дані на вхід фільтра надходять з різними затримками, для безпомилкової роботи потрібно поставити 8-розрядний паралельний регістр. Також регістри потрібні для зниження логічної навантаження на логічні елементи, внаслідок чого звільняються ресурси ПЛІС для виконання інших функцій. Так як фільтр теж затримує сигнал, то на виході так само поставимо паралельний регістр (розрядність визначається технічним завданням, тобто вихідний паралельний регістр буде 16-розрядних).

семисегментний індикатори (їх два) дозволяють контролювати роботу ПЛІС. Вони вказують молодші розряди вихідного сигналу в зручній для користувача формі. Антідребезговая система прибирає брязкіт в кнопці управління ПЛІС.

Короткий опис блоків структурної схеми:

1. btn - антідребезговая схема і перетворювач асинхронного сигналу в синхронний.

2. reg_in і reg_out-паралельні параметризованих регістри

3. preobr_cod - перетворювач коду, призначений для перетворення вхідного прямого коду в додатковий код;

4. filter_gor - основний блок перетворення

5. tffe-тригер

6. l7segment і h7segment - семисегментний індикатори (?!), необхідні для перевірки роботи пристрою.

Рис.14 Структурна схема пристрою

Складання та опис принципової схеми пристрою.

Розробка та налагодження програми мовою AHDL

Для конфігурації ПЛІС сімейства FLEX10K існують наступні способи:

Пассівная послідовна (послідовне ПЗУ, ByteBlaster, BiteBlaster, JTAG, мікроконтроллер);

Пассівная паралельна синхронна (мікроконтроллер);

Пасивна паралельна синхронна (мікроконтроллер);

У проекті буде використано JTAG конфігурування. Для конфігурації за допомогою JTAG висновки MSEL0, MSEL1 необхідно підключити до землі.

JTAG (Joint Test Action Group) - об'єднана група з питань тестування - розробила специфікації для периферійного сканування (BST - Boundary Scan Test). BST-технологія дозволяє виконати ефективне тестування компонентів на прецизійних друкованих платах. BST-технологія може тестувати висновки без використання щупів і пробників і виконує збір необхідних функціональних даних у нормальному режимі функціонування мікросхеми. Для роботи в JTAG-режимі використовуються чотири виділених виводу: TDI, TDO, TMS, і TCK, і допоміжний висновок TRST. Всі інші висновки під час JTAG-конфігурування знаходяться в третьому стані. JTAG-конфігурування не можна починати до завершення інших режимів конфігурування. Під час JTAG-конфігурування конфігураційні дані завантажуються в мікросхему на друкованій платі через роз'єми кабелів MasterBlaster або ByteBlasterMV.

1) TDI - Вхід тестових даних. (Вхід послідовної завантаження інструкцій, що програмують і тестових даних. Дані синхронізуються фронтом імпульсів на виведення TCK.)

2) TDO - Вихід тестових даних. (Послідовний вихід інструкцій, що програмують і тестових даних. Дані синхронізуються спадом імпульсів на виведення TCK. Якщо дані з мікросхеми не роблять - висновок знаходиться в третьому стані)

3) TMS - Вибір режиму тестування (режим контролера BST) (Вхід управління режимом кінцевого автомата (контролера) TAP. Кінцевий автомат синхронізується фронтом сигналу на вході TCK. Тому стан виводу TMS повинно бути встановлено перед фронтом сигналу TCK.)

4) TCK - Тактовий вхід контролера BST (Тактовий сінхровход схеми BST. Деякі операції синхронізуються фронтом, а деякі спадом сигналу на TCK.)

5) TRST-Вхід припинення тестування (додатковий) (Вхід асинхронного скидання схеми периферійного сканування. "0" на виведення - скидає BST-схему периферійного сканування. Висновок TRST є додатковим відповідно до стандарту IEEE STD. 1149.1.) [2]

(Яке відношення має виділений матеріал до розділу ??)

При розробці програми треба було написати на мовою AHDL наступні модулі:

1) Перетворювач коду з прямого в додатковий (Ім'я?):

Якщо старший біт вхідних даних дорівнює нулю, то код не змінюється, якщо дорівнює одиниці, то всі розряди крім старшого інвертується, а потім до молодшого додається одиниця.

2) Антідребезговая схема (Ім'я ?):

На виході тригера схеми (Де він? Привести схему! Неясно, як утраняется брязкіт) з тактовою сигналу з'являється одиниця, при появі наступного тактового імпульсу на виході сигнал встановлюється в ноль.В результаті на виході одержуємо імпульс тривалістю в один такт, який надходить на входи РЄ блоків фільтра і який дозволяє спрацьовування тактового імпульсу. Кнопка антідребезга потрібна для налагодження на макеті.

3) основний блок схеми-фільтр (Ім'я ?):

Вхідна 8-ми розрядна послідовність множиться на задані коефіцієнти чисельника і складається з твором коефіцієнтів знаменника, взятих з протилежним знаком, і послідовності 16-ти розрядних змінних. (Як формується 16-розрядний код?? Як розроблявся фільтр?)

Складання фільтру полягає в поєднанні окремих модулів, в даній роботі використовуються 3 модулі. Вони з'єднані один за одним.

4) Паралельні параметризованих регістри (Ім'я?) призначені для зберігання інформації протягом періоду частоти дискретизації

5) семисегментний індикатор (?!) (Ім'я?) відображає чотирирозрядний дані.

(Зміст розділу не відповідає назві.)

Визначити, яким чином (як) реалізувати операції (дії, блоки, модулі), представлені на структурній схемі. Це можна зробити у вигляді:

Алгоритмів роботи та інформація про них. Привести опис алгоритму на мові AHDL з поясненнями;

Структурних схем та інформація про них. Привести опис структурної схеми мовою AHDL з поясненнями;

Фрагментів програм на мові AHDL та їх опис.

При описі роботи бажано привести тимчасові діаграми роботи блоку (модуля, операції, дії)

Визначення швидкодії, імпульсної та перехідної характеристик пристрою

Проаналізувавши швидкодію (Яким чином??), отримані наступні дані:

-період тактових імпульсів-115.8 нс

-частота дискретизації-8.63 МГц

За завданням:

Частота дискретизації: 2,8 МГц

Відповідно, отримуємо великий запас за частотою:

8.63-2.8 = 5.83 МГц.

Порівняємо значення відліків імпульсної та перехідної характеристик, отриманих за допомогою MAX + PLUS II, MATLAB і налагоджувальному модуля. Це необхідно для перевірки правильності роботи всього пристрою.        

№         

Matlab 6.5         

MAX + plus II   

(DEC)         

MAX + plus II   

(HEX)         

MAX + plus II   

(перекладені)         

налагодження   

модуль             

1         

0,125         

800         

0320         

0.125         

20             

2         

-0,334         

63398         

F7A6         

-0.334         

A6             

3         

0,415         

2658         

0A62         

0.4153         

62             

4         

-0,244         

63964         

F9DC         

-0.246         

DC             

5         

-0,0488         

65219         

FEC3         

-0.0491         

C3             

6         

0,148         

994         

03B0         

0.1553         

B0             

7         

-0,0236         

65390         

FF6E         

-0.024         

6E             

8         

-0,0957         

64919         

FD97         

-0.0965         

97             

9         

0,0678         

433         

01B1         

0.0676         

B1             

10         

0,0302         

191         

00BF         

0.0298         

BF             

11         

-0,0607         

65147         

FE7B         

-0.0615         

7B             

12         

0,00998         

66         

0042         

0.01         

42             

13         

0,0362         

231         

00E7         

0.0361         

E7             

14         

-0,0242         

65373         

FF5D         

-0.0254         

5D             

15         

-0,0108         

65461         

FFB5         

-0.011         

B5     

Таблиця 4 Відлік імпульсної характеристики        

№         

Matlab 6.5         

MAX + plus II   

(DEC)         

MAX + plus II   

(HEX)         

MAX + plus II   

(перекладені)         

налагодження   

модуль             

1         

0,125         

800         

0320         

0.125         

20             

2         

-0,209         

64198         

FAC6         

-0.20906         

C6             

3         

0,206         

1320         

0528         

0.20625         

28             

4         

-0,0401         

65285         

FF05         

-0.0397         

05             

5         

-0,0882         

64968         

FDC8         

-00875         

C8             

6         

0,0588         

375         

0177         

0.05859         

77             

7         

0,0354         

230         

00E6         

0.0359         

E6             

8         

-0,0595         

65149         

FE7D         

-0.0592         

7D             

9         

0,00865         

46         

002E         

0.0718         

2E             

10         

0,0354         

237         

00ED         

0.037         

ED             

11         

-0,0235         

65385         

FF69         

-0.02375         

69             

12         

-0,0133         

65451         

FFAB         

-0.0135         

AB             

13         

0,0226         

146         

0092         

0.0228         

92             

14         

-0,00278         

65519         

FFEF         

-0.00285         

EF             

15         

-0,0141         

65445         

FFA5         

-0.01425         

A5     

Таблиця 5 Відлік перехідної характеристики

Перекладені відліки одержуємо шляхом ділення прямих десяткових значень (??), отриманих з додаткового коду) на 6400 (так як масштабуючі коефіціент 26 = 64 і амплітуда вхідного впливу прийнята рівною 100).

(Як отримані негативні значення?)

Висновок

У даній роботі був спроектований цифровий фільтр високої частоти, що задовольняє всім вимогам технічного завдання. Проект зайняв на інтегральної схемою 60% ресурсів або 694 логічних комірок. Були отримані навички програмування ПЛІС. Похибка характеристик фільтра пов'язана з округленням його коефіцієнтів. (??)

(Як виконані вимоги ТЗ?)

Список літератури

Угрюмов Є.П. Цифрова схемотехніка: Навчальний посібник. Санкт-Петербург (? Видавництво?) 2000  р.

Конфігурування ПЛІС Altera із статичною пам'яттю конфігурації. Р.А. Мяльк. Санкт-Петербург (? Видавництво?) 2003 р.

Стешенко В.Б. Плис фірми ALTERA: елементна база, система проектування і мови опису апаратури. М., ДОДЭКА-XXI, 2007 (2002).

Антонов А.П. Мова опису цифрових пристроїв Altera AHDL. : Практичний курс. М., Радіо Софт, 2001 р.

Додаток

%

Курсова робота з дисципліни:

"Основи проектування цифрових пристроїв на ПЛІС "

На тему: "Цифровий фільтр високої частоти"

Виконав: студент групи 5110

Горюнов Д.Ю.

Перевірив: Соколов Ю.П.

%

include "filter.inc";

include "button.inc";

include "ppreg.inc";

include "pk_dk.inc";

include "7segment.inc";

constant razx = 8; - Що означають наведені константи?

constant razy = 16; - Звідки вони з'явилися?

constant razb = 4;

constant raza = 8,

subdesign final

(

data [razx-1 .. 0], clk, knopka: input;

reset: input = gnd;

out [razy-1 .. 0]: output;

synhr, h: output;

la, lb, lc, ld, le, lf, lg: output;

ha, hb, hc, hd, he, hf, hg: output;

)

variable

preobr_cod: pk_dk with (width = razx);

h7seg, l7seg: 7segment;

reg_in: ppreg with (width = razx);

reg_out: ppreg with (width = razy);

btn: button with (delay = 1, clock = 3175); - 8000 25175

filtr_gor: filter with

(

wx = 8, - розрядність шини xn

wy = 16, - розрядність шини yn-Звідки з'явилися параметри??

wc1 = 5, -- розрядність коефіцієнтів b

wc2 = 7, -- розрядність коефіцієнтів a

rs = 6, - розширення коефіцієнта b

ws = 23, - розрядність шини sum

wp = 23, - розрядність шини result

b1 = 8, - коефіцієнт b1

b2 = B "10010", - коефіцієнт b2

b3 = 14, - коефіцієнт b3

b4 = B "11000", - коефіцієнт b4

a2 = B "1000101", - коефіцієнт a2

a3 = B "1000111", - коефіцієнт a3

a4 = B "1101110", - коефіцієнт a4

wm = 6-зсув-Що означає параметр?

); - Значення параметрів не наведено в пояснювальній записці!!

ce: node;

begin

reg_in. (clk, reset) = (clk,! reset);

reg_out. (clk, reset) = (clk,! reset);

btn.clk = clk;

filtr_gor. (clk, reset) = (clk,! reset);

preobr_cod.in [] = data [];

reg_in.data [] = preobr_cod.out [];

filtr_gor.vxod [] = reg_in.out [];

reg_out.data [] = filtr_gor.vixod [];

out [] = reg_out.out [];

l7seg.i [] = out [3 .. 0];

h7seg.i [] = out [7 .. 4];

(la, lb, lc, ld, le, lf, lg) = l7seg. (a, b, c, d, e, f, g);

(ha, hb, hc, hd, he, hf, hg) = h7seg. (a, b, c, d, e, f, g);

btn.btn = knopka;

ce = btn.out;

filtr_gor.ce = ce;

reg_in.ce = ce;

reg_out.ce = ce;

synhr = ce;

h = tffe (VCC, clk,,, ce);

end;

%

Фільтр

Виконав ст.гр. № 5110

Горюнов Д.Ю.

%

include "mult_a1.inc";

include "mult_b.inc";

include "mult_c.inc";

PARAMETERS

(

wx = 8, - розрядність шини xn

wy = 16, - розрядність шини yn

wc1 = 5, -- розрядність коефіцієнтів b

wc2 = 7, -- розрядність коефіцієнтів a

rs = 6, - розширення коефіцієнта b

ws = 23, - розрядність шини sum

wp = 23, - розрядність шини result

b1 = 8, - коефіцієнт b1

b2 = B "10010", - коефіцієнт b2

b3 = 14, - коефіцієнт b3

b4 = B "11000", - коефіцієнт b4

a2 = B "1000101", - коефіцієнт a2

a3 = B "1000111", - коефіцієнт a3

a4 = B "1101110", - коефіцієнт a4

wm = 6 - зрушення

);

subdesign filter

(

vxod [wx-1 .. 0], clk: input;

ce: input = vcc;

reset: input = gnd;

vixod [wy-1 .. 0]: output;

)

variable

sec_up: mult_a1 with (widthx = wx, widthc = wc1 + rs, widths = ws, widthp = Wp, bn = b1 * (2 ^ rs ));

sec_mid1: mult_b with (widthx = wx, widthy = wy, widthc1 = wc1 + rs, widthc2 = wc2, widthp = wp, an = a2, bn = b2 * (2 ^ rs ));

sec_mid2: mult_b with (widthx = wx, widthy = wy, widthc1 = wc1 + rs, widthc2 = wc2, widthp = wp, an = a3, bn = b3 * (2 ^ rs ));

sec_down: mult_c with (widthx = wx, widthy = wy, widthc1 = wc1 + rs, widthc2 = wc2, widthp = wp, an = a4, bn = b4 * (2 ^ rs ));

V [wy-1 .. 0]: node;

begin

sec_mid1. (clock, clken, aclr) = (clk, ce, reset);

sec_mid2. (clock, clken, aclr) = (clk, ce, reset);

sec_down. (clock, clken, aclr) = (clk, ce, reset);

sec_up.xn [] = vxod [];

sec_mid1.xn [] = vxod [];

sec_mid2.xn [] = vxod [];

sec_down.xn [] = vxod [];

V [] = sec_up.result [wm + wy-1 .. wm];

sec_mid1.yn [] = V [];

sec_mid2.yn [] = V [];

sec_down.yn [] = V [];

sec_up.sum [] = sec_mid1.result [];

sec_mid1.sum [] = sec_mid2.result [];

sec_mid2.sum [] = sec_down.result [];

vixod [] = V [];

end;

%

Перетворювач коду з прямого в додатковий

Виконав ст.гр. № 5110

Горюнов Д.Ю.

%

parameters

(

width = 8

);

subdesign pk_dk

(

in [width-1 .. 0]: input;

out [width-1 .. 0]: output;

)

variable

sign: node;

begin

sign = in [width-1];

if sign then out [] = (sign,! in [width-2 .. 0]) +1;

else out [] = in [];

end if;

end;

%

Паралельний параметризованих регістр

Виконав ст.гр. № 5110

Горюнов Д.Ю.

%

PARAMETERS

(

width = 8

);

SUBDESIGN ppreg

(

data [width-1 .. 0], clk: input;

ce: input = vcc;

reset: input = gnd;

out [width-1 .. 0]: output;

)

variable

out [width-1 .. 0]: dffe;

begin

out []. (clk, clrn, ena) = (clk,! reset, ce);

out [] = data [];

end;

%

Антідребезг

Виконав ст.гр. № 5110

Горюнов Д.Ю.

%

PARAMETERS

(

delay = 1 - величина задежкі в мікросекунда

, clock = 5175 -- тактова частота в кілогерцах

);

CONSTANT modul = (delay * clock) DIV 1000; - модуль рахунки

ASSERT (modul> 2)

REPORT "Твір delay * clock має бути більше 2000 "

SEVERITY ERROR;

CONSTANT width = LOG2 (modul);

CONSTANT end_state = modul-1;

SUBDESIGN button

(

btn: INPUT;

clk: INPUT;

out: OUTPUT;

)

VARIABLE

div_out: NODE;

astart: NODE;

tr [width-1 .. 0]: dffe;

BEGIN

tr []. (clk, ena) = (clk, astart);

astart = dff (VCC,! btn, div_out,);

IF tr []. q

tr []. d = tr []. q + 1;

ELSE

tr []. d = 0;

END IF;

div_out =! dff ((tr []. q == end_state), clk,,); - формування імпульсу скидання тригера

out = dff (dff (VCC, astart,! out,), clk,,); - формування імпульсу

END;

%

Модуль перетворення даних для представлення на семисегментний індикаторі

Взято з роздаткового матеріалу

%

%-a-%

% f | | b%

%-g-%

% e | | c%

%-d-%

%%

% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F%

%%

SUBDESIGN 7segment

(

i [3 .. 0]: INPUT;

a, b, c, d, e, f, g: OUTPUT;

)

BEGIN

TABLE

i [3 .. 0] => a, b, c, d, e, f, g;

H "0" => 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0;

H "1" => 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0;

H "2" => 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1;

H "3" => 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1;

H "4" => 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1;

H "5" => 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1;

H "6" => 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1;

H "7" => 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0;

H "8" => 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1;

H "9" => 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1;

H "A" => 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1;

H "B" => 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1;

H "C" => 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0;

H "D" => 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1;

H "E" => 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1;

H "F" => 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1;

END TABLE;

END;

%

модуль mult_a1

Взято з роздаткового матеріалу

%

INCLUDE "lpm_mult.inc";

PARAMETERS

(widthx = 8, - число розрядів шини xn []

widthc = 10, - число розрядів коефіцієнтів

widths = 18, - число розрядів шини sum []

widthp = 18, - число розрядів шини result []

bn = 100 - коефіцієнт bn чисельника

);

SUBDESIGN mult_a1

(xn [widthx-1 .. 0]: INPUT;

sum [widths-1 .. 0]: INPUT;

result [widthp-1 .. 0]: OUTPUT;

)

VARIABLE

mult_x: lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthx,

LPM_WIDTHB = widthc,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

- LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6);

BEGIN

mult_x.dataa [] = xn [];

mult_x.datab [] = bn;

mult_x.sum [] = sum [];

result [] = mult_x.result [];

END;

%

Модуль mult_b

Взято з роздаткового матеріалу

%

INCLUDE "lpm_mult.inc";

PARAMETERS

(

widthx = 8, - число розрядів шини xn []

widthy = 8, - число розрядів шини yn []

widthc1 = 10, - число розрядів коефіцієнтів b

widthc2 = 10, - число розрядів коефіцієнтів а

widthp = 18, - число розрядів шини result []

an = 100, - коефіцієнт -an знаменника (негативний - hex)

bn = 100 - коефіцієнт bn чисельника

);

CONSTANT widths = widthp;

SUBDESIGN mult_b

(

xn [widthx-1 .. 0]: INPUT;

yn [widthy-1 .. 0]: INPUT;

sum [widths-1 .. 0]: INPUT;

clock: INPUT;

clken: INPUT = VCC;

aclr: INPUT = GND;

result [widthp-1 .. 0]: OUTPUT;

)

VARIABLE

mult_x: lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthx,

LPM_WIDTHB = widthc1,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6

);

mult_y: lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthy,

LPM_WIDTHB = widthc2,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

- LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6

);

BEGIN

mult_x. (clock, clken, aclr) = (clock, clken, aclr);

mult_x.dataa [] = xn [];

mult_x.datab [] = bn;

mult_x.sum [] = mult_y.result [];

result [] = mult_x.result [];

mult_y.dataa [] = yn [];

mult_y.datab [] = an;

mult_y.sum [] = sum [];

END;

%

Модуль mult_c

Взято з роздаткового матеріалу

%

INCLUDE "lpm_mult.inc";

PARAMETERS

(

widthx = 8, - число розрядів шини xn []

widthy = 8, - число розрядів шини yn []

widthc1 = 10, - число розрядів коефіцієнтів b

widthc2 = 10, - число розрядів коефіцієнтів a

widthp = 18, - число розрядів шини result []

an = 100, - коефіцієнт an знаменника

bn = 100 - коефіцієнт bn чисельника

);

CONSTANT widths = widthp;

SUBDESIGN mult_c

(

xn [widthx-1 .. 0]: INPUT;

yn [widthy-1 .. 0]: INPUT;

- sum [widths-1 .. 0]: INPUT;

result [widthp-1 .. 0]: OUTPUT;

clock: INPUT;

clken: INPUT = VCC;

aclr: INPUT = GND;

)

VARIABLE

mult_x: lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthx,

LPM_WIDTHB = widthc1,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6

);

mult_y: lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthy,

LPM_WIDTHB = widthc2,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

- LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6

);

BEGIN

mult_x. (clock, clken, aclr) = (clock, clken, aclr);

mult_x.dataa [] = xn [];

mult_x.datab [] = bn;

mult_x.sum [] = mult_y.result [];

result [] = mult_x.result [];

mult_y.dataa [] = yn [];

mult_y.datab [] = an;

END;

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://referat.ru/