СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №7/2012

ты модуля ChipScope требуются допол нительные ресурсы ПЛИС, в частности ОЗУ. После отладки проекта логика chipscopeможет быть удалена из проек та для высвобождения ресурсов. Для отладки выполнения математи ческих операций необходимо на вход модуля БПФ подавать определённые тестовые векторы данных и затем ана лизировать результаты математичес ких операций. В идеальном случае сра зу проверяются выходные данные. Но, как правило, необходимо знать резуль таты вычислений на всех стадиях алго ритма БПФ, включая промежуточные. Для этого была написана программа на языке высокого уровня (Pascal), ре ализующая точно такой же алгоритм, что и ядро БПФ в ПЛИС. Реализация БПФ на языке высокого уровня значи тельно проще, так как можно сконцен трироваться на математической части реализации алгоритма. Эта програм ма (часть программы XilinxCOM) вы числяет БПФ для 128 точек и выдаёт промежуточные результаты вычисле ний для каждой стадии. Затем с по мощьюChipScope в реальном времени считываются промежуточные резуль таты с ПЛИС и сравниваются с теоре тическими значениями, полученными из программы XilinxCOM. Тестовые векторы также генериру ются программой XilinxCOM; 128 то чечное БПФможет детектировать час тоты от постоянной составляющей до 63 гармоники синуса и косинуса. Соот ветственно, входной сигнал должен со держать все возможные комбинации гармоник. Рассмотрим несколько при меров тестовых векторов и результа тов преобразования БПФ. Все входные тестовые векторы со держат действительнуюимнимуючас ти. Действительная часть представле на гармониками косинуса, а мнимая часть – гармониками синуса. Спектр сигнала также состоит из действитель ной имнимой частей. Первый элемент массива характеризует постоянную составляющую, следующие 63 элемен та – гармоники с 1 по 63. Вторая поло вина спектра – элементы массива с 65 по 128 – содержат элементы с отрица тельными частотами. На рисунке 8 изображён входной сигнал, состоящий из одной частоты cos X . Мнимая часть равна нулю, поэто му на рисунке не изображена. БПФэто го сигнала изображено на рисунке 9. Красным цветом выделена действи тельная часть преобразования, синим ПРОГРАММИРОВАНИЕ 66 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2012 Рис. 10. Входной сигнал cos X + sin X Рис. 11. Результат преобразования сигнала cos X + sin X Рис. 12. Входной сигнал cos X + cos5 X + cos10 X Рис. 8. Входной сигнал cos X Рис. 9. Результат преобразования сигнала cos X ' СТА - ПРЕСС