Matlab产生波形数据文件

本文介绍了在FPGA开发中如何利用Matlab生成复杂外部激励数据,通过编写Matlab程序产生波形并导出为文本文件,用于FPGA仿真。这种方法相比在Testbench内直接编写更灵活便捷,文中提供了Matlab程序示例和Testbench的编写方法,展示了仿真结果的一致性。

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前言

在FPGA开发过程中几乎都要用到仿真的功能,对于一些简单的外部激励(如时钟、复位、简单数据或者信号等)直接在testbench中编写产生就行了,但对于复杂的外部激励数据,很难在testbench中产生,这时就要通过读取外部文件里的数据来实现。通过和matlab的配合使用,基本上可以模拟各种外部激励。
举例来说:输入信号是三个不同频率的正弦波的相加,经过FIR低通滤波器滤除高频分量,输出频率最低的那个正弦信号。这种情况下测试用的输入信号不能通过testbench编写产生。
简单来说有以下两种方法可以模拟输入信号:

  • 在FPGA内部通过DDS产生三个正弦波,然后将三个波形相加作为输入信号。
  • 利用matlab产生输入信号,将数据导出为.txt文件,在仿真时读取文件内的数据作为外部激励。

显然第二种方法更加灵活和便捷。下面,具体介绍一下这种方法的使用。


平台:

  • Vivado 16.4
  • Matlab R2017b

Matlab程序编写:

  • 代码如下:
%=============设置系统参数==============%
f1=1e6;        %设置波形频率
f2=500e3;
f3=800e3;
Fs=20e6;        %设置采样频率
L=1024;     
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