VIVADO中的IP核在MATLAB中仿真_ip cmodel-优快云博客

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VIVADO中的IP核在MATLAB中仿真

项目简述
VIVADO建立FFT IP核
MATLAB调用FFT IP核
小结
总结

项目简述

我们都会用MATLAB进行算法验证，但是经常会发现如果VIVADO中调用了IP核，那么最终会发现VIVADO与MATLAB之间的数据不可以统一的对应起来。那么，MATLAB验证的效果就会大大下降，那么可不可以想办法将VIVADO中的IP核封装成一个函数在MATLAB中调用呢？答案是可以的。这篇博客主要以FFT的IP核为例讲解封装成一个函数并且成功在MATLAB中调用。

本次实验所使用的软硬件工具如下：
1、VIVADO 2019.1
2、MATLAB 2015b
3、VS2015

VIVADO建立FFT IP核

首先建立VIVADO工程，然后选择FFT IP核开始定制
在这里插入图片描述
这里定制一下IP的信息，这里需要注意定制IP的信息与MATLAB中调用的文件的设置需要一样，这样才可以将MATLAB中的数据与VIVADO相对应。

上面每步定制的意思我们在前面讲解FFT IP的时候已经进行了相应的讲解，需要学习的同学可以查阅前面的文章，这里我们不再赘述。最后点击生成FFT 的IP核。这里特别要注意，数据的输入输出是AXI-Stream格式的数据，也就是说是以字节对齐的，比如所输入数据实部12位、虚部11位，那么在输入数据线上的表示就是实部16位、虚部16位。这也是很多初学者不明白数据位宽与自己设置不一样的原因。

MATLAB调用FFT IP核

上面我们已经生成了FFT IP，然后再生成目录的cmodel文件中有相应的文件，但是需要我们提前编译一下，这里选择的编译环境是VS2015。cmodel中的文件有两个，如下：
在这里插入图片描述
上面的是linux系统，下面的是windos系统。我们将下面的文件进行解压放到MATLAB的文件夹中。然后打开MATLAB切换到相应的文件夹下：

然后再MATLAB的命令行输入 run make_xfft_v9_1_mex，然后出现如下结果：

在生成文件中多出了.mexw64后缀的文件证明我们生成相应的MATLAB函数成功。然后查阅技术手册，会发现函数的调用主要有以下几个端口：
在这里插入图片描述

函数调用的输出如下：

上面的参数在使用的时候要与VIVADO的IP定制的时候相一致，那么在MATLAB中调用该函数的时候才可以与VIVADO中仿真出来的结果相一致。而且前面我们定制IP的时候选择的是可以实施配置，那么只需要我们MATLAB与VIVADO实时配置的参数相一致，MATLAB与VIVADO两个输出的结果完全一致，最终实现了VIVADO中的IP核在MATLAB中调用的现象。
在这里插入图片描述
下面以FFT为例给出相应的代码：

clc;
clear all;
addpath(genpath(pwd));
sim_options = struct(...
    'MODE',        '2k'   ...         %fft模式  1k 2k 4k 8k
    );
tx_nFrame=1;
%------------------------------------------------------------------------------
% Parameters Definition
%------------------------------------------------------------------------------
switch sim_options.MODE
    case '1k'
        NFFT   = 1024;       % FFT number of points
    case '2k'
        NFFT   = 2048;       % FFT number of points
    case '4k'
        NFFT   = 4096