[VHDL] Filtr FIR i współczynniki odpowiedzi impulsowej

Question

Witam, Chcialem napisać filtr FIR w VHDLu. Mam ogólną koncepcję jak to zrobić, jednak pojawił się problem współczynników odpowiedzi impulsowej. Nie jestem doświadczony w VHDLu, więc nie za bardzo wiem jak to zrobić. Sygnał wejściowy to próbki założmy 8mio bitowe, które poźniej bedzie trzeba...

tony_tg · Accepted Answer

Czesc,

Te errory COMP96 to z Active-HDL'a? PATHPULSE jest generic'iem dla komponentow i wyglada na to, ze wersja SIMPRIMS ktorej uzywasz nie ma ich albo cala biblioteka nie jest widoczna. Zobacz czy masz skompilowana aktualna biblioteke SIMPRIMS. Jak nie to w instalacji Xilinx'a jest folder vhdl/src/simprims i tam sa zrodla do tej biblioteki. Przekompiluj ja sobie i ustaw jako globalna i upewnij sie ze symulator jej uzyje. Co to jest ten LOC? atrybut ktory pin jest zaalokowany dla portu?

Pozdrawiam,
Rafal

Zaquadnik · Answer

Musiałbyś zastosować jeden ze standardów zapisu liczby ułamkowej. Może to być liczba zarówno stałoprzecinkowa, jak i zmiennoprzecinkowa. Stałoprzecinkową (na przykład 16-to bitową) zapisujesz jako 2^7 + 2^6 + 2^5 + 2^4 + 2^3 + 2^2 + 2^1 + 2^0, 2^-1 + 2^-2 + 2^-3 + 2^-4 + 2^-5 + 2^-6 + 2^-7 + 2^-8 (przykładowo, tutaj 8 starszych bitów jest częścią całkowitą, a młodszych - częścią ułamkową. Można zapisać to jako liczbę zmiennoprzecinkową w konwencji bit znaku, wykładnik (kilka bitów) i mantysa (kilkanaście bitów) długość części "wykładnikowej" zależy od tego jak duże liczby chcesz mieć. Wykładnik zapisujesz jako liczbę w kodzie U2 (no bo ujemne wykładniki się przydają

). A mantysę zapisujesz normalnie, binarnie (bo bit znaku juz masz). Teraz tylko musisz zastanowić się nad układami arytmetycznymi

Pozdrawiam

Promuję tematy:
09.11.2016 MSI B75MA-E33 + i5 2400: Płyta główna uruchamia się na 0,5 sekundy, co robić?

Genos182 · Answer

Właśnie o te układy arytmetyki się boję najbardziej Póki co rozwiązałem to w ten sposób, że jeżeli mam współczynnik np. 0,324 to mnożę sygnał najpierw przez 324 a poźniej dzielę przez 1000 i wydaje się działać W ten sposób jest poźniej łatwiej nawet zmieniać wspólczynniki filtru, bo wpisuję sobie wartości dziesiętne jak leci do kodu, a nie muszę tego przeliczać na postać binarną.

Zaquadnik · Answer

Z ciekawości, na jakim układzie pracujesz ? :> Bo takie mnożenie i dzielenie to dużo czasu pewnie zajmuje i tracisz na wydajności.

Jacor · Answer

Zależy na jakim układzie chcesz to zaimplementować i czy chodzi o cenny czas w pracy, czy robisz to dla nauki. Ja przy FIR korzystałem z gotowych megafunkcji Altery: mnożenia i dodawania itp., a całość implementowałem w Stratix II - FIR o 100 współczynnikach. Wszystkie megafunkcje są parametryzowane i za pomocą kreatora ustalasz tylko na jakich liczbach operujesz, gotowe moduły łączysz ze sobą i gotowe. Filtr był gotowy w 3 godziny.

Genos182 · Answer

Witam,

Filtr ten pisze raczej celem nauki niz jakiegos konknretnego zastosowania. Z tzw. core generatorow juz korzystalem, ale raczej chcialem sklecic cos swojego niz korzystac z tych automatow. Nie mam narazie zadnej plytki testowej, ale zastanawiam sie nad zakupem plytki Altiuma ktora gdzies na allegro widzialem, wydaje mi sie sensowna ale to jeszcze nie na moim poziomie zaawansowania. Filtr poki co dziala (narazie na symulacji

) i narazie jest 8mego rzedu. W sumie myslalem ze FIR 8mego rzedu bedzie juz dawal jakies efekty bo z tego co na razie widze to slabo filtruje i bede chyba musial zaaplikowac kolo 100ego rzedu.

Zaquadnik · Answer

Stosowane i sensowne filtry FIR są jakiegoś 30-tego rzędu. Płytkę Altium polecam Sam z niej korzystam

Genos182 · Answer

Próbuję wykonać operację dzielenia:

Suma := Suma / N;
gdzie Suma i N sa zmiennymi typu integer. Oczywiscie symulacja działa ponieważ to działanie (dzielenie) jest w zestawie funkcji VHDL ale mam problem z syntezą dla układów Xilinxa. Dostaje następujący komunikat błedu:
ERROR:Xst:769 - "E:/FPGA/filterek/Filtr/src/moj_fir_poprawiony.vhd" line 69: Operator <DIVIDE> must have constant operands or first operand must be power of 2

jak mozna sie dowiedziec sprawdzajac ten nr błedu, operacja dzielenie ma pewne ograniczenia. Jak mozna wybrnać z powyzszej sytuacji, czy trzeba koniecznie napisac jakis bloczek realizujacy dzielenie?

sepher · Answer

Ja próbowałbym przemnożyć wszystkie współczynniki przez liczbę na tyle dużą, żeby odpadła część ułamkowa współczynników. Liczbę tą dobrałbym tak, aby dało się ją przedstawić w postaci 2^n, gdzie n to jakaśtam wartość. Realizacja FIR byłaby standardowa, ale przy pomocy współczynników już przeskalowanych, a każdą próbkę odpowiedzi podzieliłbym przez 2^N (czyli wybrałbym tak naprawdę odpowiednią liczbę bardziej znaczących bitów z wyniku). Daje to możliwość skorzystania ze sprzętowych szybkich układów mnożących, a utrata precyzji związana z zaokrąglaniem części dziesiętnej nie powinna być duża.

Genos182 · Answer

Witam,

męczę się już parę dni z pewnym problemem. Mianowicie, po implementacji dostaję pliki: time_sim.vhd oraz time_sim.sdf, następnie chcę przeprowadzić symulację czasową i nie mogę, bo wyskakują mi błędy podczas kompilacji pliku time_sim.vhd. oto kilka z nich:

# Error: COMP96_0078: TIME_SIM.VHD : (18966, 7): Unknown identifier "LOC".
# Error: COMP96_0078: TIME_SIM.VHD : (18967, 7): Unknown identifier "PATHPULSE".
# Error: COMP96_0133: TIME_SIM.VHD : (18966, 7): Cannot find object declaration.
# Error: COMP96_0112: TIME_SIM.VHD : (18966, 7): "LOC" does not match the formal name.
# Error: COMP96_0078: TIME_SIM.VHD : (18975, 7): Unknown identifier "LOC".
# Error: COMP96_0133: TIME_SIM.VHD : (18975, 7): Cannot find object declaration.

Wygląda to tak jakby poszczególne komponenty z biblioteki SIMPRIM nie istniały, lecz ta biblioteka jest dołączona do tego pliku. Powiedzcie, co robię źle bo juz mi się skończyły wszelkie pomysły

pozdrowienia,
genos182

Genos182 · Answer

Witam,

Miałeś rację z tą biblioteką. Po prostu trzeba było wgrać aktualne biblioteki Xilinxa do Active-HDL'a i sprawa się wyjaśniła. W starej bibliotece nie było pewnych komponentów i stąd ten błąd. Teraz cała symulacja fajnie działa

Dzięki wielkie,
genos182

mandrzej1 · Answer

witam szukam jakiegos projektu... filt fir by mógł być nawet mogę komuś zapłacic jak mi go zrobi w quartusie i platformie altiuma gg 2958347

griva · Answer

zainstaluj sobie nowego Matlaba, tam jest tool co sie zowie FDAtool - jest to GUI-owa wersja do generacji FIR-IIR ktorego chcesz rzedu z ajkimi chcesz wsp. z mozliwoscia generacji syntezowalnego kodu

mandrzej1 · Answer

jak pokazac dzialanie filtru FIR na platformie altiuma, ona niema wejscia audio jak wysłac plik audio zeby bylo słychac ze obcina? przez usb mozna wyslac przepuscic przez filtr i spowrotem na kompa a da sie jakos w czasie rzeczywistym to włączyc? na przyklad układzie FT245BM firmy FTDI takie moduły USB sie robi ma ktos cos takiego zrobionego pod altiuma?

des1gner · Answer

Witam, mam nadzieje że znajdzie się ktoś kto zechce mi pomóc. Mam już założony post więc zamieszczę tutaj link. Problem mam z filtrem FIR projektowanym przy pomocy okna Kaisera.

[VHDL] Filtr FIR i współczynniki odpowiedzi impulsowej

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Podsumowanie tematu