Matlab/DSP Builder的DSP模块设计

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一、Matlab/DSP Builder的DSP模块设计1. DSP Builder及其设计流程
  DSP Builder是一个系统级（或算法级）设计工具，依赖于MathWorks公司的数学分析工具Matlab/Simulink，在Simulink中进行图形化设计和仿真，通过SignalCompiler可以把Matlab/Simulink的设计文件（.mdl）转成相应的硬件描述语言VHDL设计文件（.vhd），再由FPGA/CPLD开发工具Quartus II来完成。 DSP Builder设计流程如下：

第一步在Matlab/Simulink中进行设计输入，即在Matlab的Simulink环境中建立一个mdl模型文件，用图形方式调用Altera DSP Builder和其它Simulink库中的图形模块(Block)，构成系统级或算法级设计框图(或称Simulink设计模型)。
第二步利用Simulink强大的图形化仿真、分析功能，分析此设计模型的正确性，完成模型仿真。
第三步通过SignalCompiler把Simulink的模型文件(后缀为.mdl)转化成通用的硬件描述语言VHDL文件(后缀为.vhd)。
第四步用Quartus II 、ModelSim对以上设计产生的VHDL的RTL代码和仿真文件进行综合、编译适配以及仿真。

2.基于FPGA的DSP系统的系统结构可重配置方法
由于不同的配置文件下载于FPGA后，将能获得不同的硬件结构和硬件功能，基于FPGA的DSP系统的系统结构可重配置方法有：    (1) 将多个配置文件预先存储在DSP系统的ROM中，系统根据实际需要自动选择下载的配置文件。缺点是配置文件数有限。
(2) 将配置文件全部预存在大存储器中，或PC机中，由外围系统选择下载配置文件。
(3) 通过无线遥控方式，对远处的DSP应用系统进行配置，从而遥控改变功能模块或系统的硬件结构，达到改变技术指标和硬件工作方式的目的。
(4) 通过互联网进行配置，实现远程硬件结构控制。

3. DSP应用模块设计示例____正弦信号调制电路
1）建立Matlab设计模型 （Model）；注：首先要放置SignalCompiler图标（编译控制符号）
2）Matlab模型仿真；
3）使用SignalCompiler进行模型文件的转换；

二、基于Quartus II的DSP模块调试
基于硬件描述语言的数字系统设计步骤
1）创建工程和编辑设计文件
      （1）新建一个文件夹；
      （2）输入源程序；
      （3）文件存盘。
2）创建工程
     （1）打开建立新工程管理窗；
     （2）将设计文件加入工程中；
     （3）选择仿真器和综合器类型；
     （4）选择目标芯片；
     （5）结束设置。
3）编译前设置
     （ 1）选择目标芯片；
     （ 2）选择目标器件编程配置方式；
     （ 3）选择输出配置；
     （ 4）选择目标器件闲置引脚的状态；
      （5）编译模式的选择
4）编译
5）波形仿真
6）引脚锁定、编译和下载

二、基于Quartus II的DSP模块调试
1. 对DSP Builder 生成的工程文件进行编译
2. 使用Quartus II实现时序仿真

3. 硬件实现与测试

（1）引脚锁定； 与目标芯片的引脚连接关系表
（2）下载设计文件；
（3）硬件验证设计电路。注：输出需接并行D/A变换的数据输入端。


三、DSP Builder的层次设计
DSP Builder的层次设计是利用DSP Builder软件工具，将设计好的DSP模型生成子系统（SubSystem)，这个子系统是单个元件，可以独立工作，也可以与其他模块或子系统构成更大的设计模型，还可以作为基层模块，被任意复制到其他设计模型中。
命令：“Create subsystem”

Vera

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