这几天在忙着写通信原理的项目,其中用到了fir滤波器的部分,从最初的一脸懵逼到初步理解了该怎么去调用ip核以及参数设置,这其中的过程着实不易。这篇博客主要是为了记录自己的学习过程以便日后也可以回想起来相关操作步骤,同时给志同道合的伙伴带来一点点参考,可以少走点弯路。
一、MATLAB生成滤波器系数
首先采用MATLAB设计一个FIR的低通滤波器。滤波器采样频率为fs=8MHz,过渡带fc=[1MHz 2Mhz],通带衰减小于1dB,阻带衰减大于40dB,滤波器系数量化位数为12比特。
关于MATLAB和FPGA部分的实现代码已经上传,详见文章顶端。有需要的人可以自行下载并仿真。
MATLAB代码运行后生成的TXT文件中的滤波器系数如图
绘图比较量化前后滤波器的幅频特性几乎没有差别,都能满足阻带衰减大于40dB的要求。
二、Quartus II Fir IP核调用
1、打开Quartus16后找到IP Catalog里面的FIR II,之后双击即可进入IP核设置页面并填写ip的名称.
2、参数设置
时钟速率Clock Rate设为50MHz,输入采样率Input Sample Rate设为10MSPS;系数位宽Coefficient Width设为12bits,根据频响曲线而定。其他部分有需要可以自己进行设置。
3、导入滤波器系数
选中coefficients,点击里面的Import from file,添加matlab生成的滤波器系数文件lpf.txt
导入成功后的消息界面
波形示例
注:这里需要说明的是,滤波器系数要以逗号或者空格分开,否则导入后没有波形。
之后点击右下角的generate 生成ip核调用需要的各种文件,查看生成的文件,我们可以看出有以下文件
4、最终结果
通过查看实例化的示例我们可以看到接口的相关定义,在具体的文件中就可以根据这个来实例化一个滤波器操作。
重要说明:
如果在finish 之后出现了这个对话框内容
…to add this ip to you Quartus project,you must manually add the .qip and .sip files after generating the ip core.
这就是告诉我们需要手动将.qip和.sip文件添加进当前的文件中,这一点非常重要,否则之后的fir滤波器在实例化的时候就会出错。关于这一点我搞了好长的时间才弄好,期间查了很多的资料,由于目前的ip核改版了之后有些和以前不一样了,也没有对应的说明文件,只能靠自己慢慢摸索。
当把这两个文件添加进当前工程后,编写.v文件才可以编译成功,否则例化该ip核编译后就会报12006错误,进官方查找对应错误说明根本没有什么用,如果大家有不明白的,可以私信我。