Цифровой фильтр высокой частоты

Цифровой фильтр высокой частоты

Курсовая работа по дисциплине: Основы проектирования цифровых устройств на ПЛИС

Студент Горюнов Д.Ю. 

Рязанский государственный радиотехнический университет

Рязань 2008 г.

Введение

В данном курсовой работе я(?!) буду разрабатывать и моделировать цифровой фильтр высокой частоты (БИХ). Характеристики этого фильтра указаны в выданном преподавателем задании.

Фильтр будет выполнен на основе программируемой логической интегральной схемы EPF10K20RC240-4 из семейства FLEX10K фирмы Altera с помощью специальных программ MAX+plus II 10.2 BASELINE и MATLAB 6.5.

ПЛИС семейств FLEX10K - самая популярная элементная база для реализации алгоритмов ЦОС. Их часто используют так, как они имеют большую логическую емкость, удобную архитектуру с встроенными блоками памяти(EAB, Embedded Array Block), высокую надежность и приемлемую цену, относительно других ПЛИС. Этого достаточно для решения проблем, возникающих у разработчиков.

Анализ, формализация и декомпозиция задачи

В данной работе я(?!) буду проектировать цифрой фильтр с бесконечной импульсной характеристикой третьего порядка.

Запишем линейное разностное уравнение для БИХ-фильтра:



Преобразуем данное уравнение и получаем три формы реализации БИХ-фильтра:

1)Прямая форма 1



2)Прямая форма 2



3)Транспонированная прямая форма 2







Для фильтра порядка М=3 получим:



Проанализировав формы реализаций фильтров, прихожу к выводу, что нужно использовать транспонированную прямую форму 2,так как имеет встроенный конвейер и наименьшее количество сумматоров(?!). Данную форму можно представить в виде трех блоков, которые мы в последствии и будем использовать при программировании:



Рис.4 Блок Mult_a

Рис.5 Блок Mult_b Рис.6 Блок Mult_c

Программировать будем ПЛИС фирмы Altera FLEX10K20RC240-4.Укажем характеристики этой схемы:



Логическая емкость

20000

Число логических элементов

1152

Число логических блоков

144

Память (бит)

12288

Используемые выводы

189

Число строк

6

Каналов в строке

144

Число столбцов

24

Каналов в столбце

24

 Таблица 1

В задании были получены коэффициенты фильтра. Но они дробные и поэтому MAX+plus с ними работать не может. Необходимо их перевести в целые числа. Это производится с помощью масштабирования. Масштабирование коэффициентов производится путем умножения заданных коэффициентов ai на 2m и bi на 2n. Выбираем n и m так, чтобы выполнялись условия технического задания(отклонение АЧХ в полосе пропускания и затухание АЧХ в полосе непропускания). С учетом этого выберем m=n=6.

Используем MATLAB и получаем характеристики фильтра при различных округлениях:

-без округления

-с отбрасыванием дробной части (fix);

-с округлением до ближайшего целого (round);

-с округлением до ближайшего меньшего целого (floor);

-с округлением до ближайшего большего целого (ceil);

Выбираем округление до ближайшего целого, так как это единственное округление, которое удовлетворяет техническому заданию. Оно соответствует красному графику.

(Отклонение АЧХ в полосе пропускания: не более ± 0,6 дБ 

Затухание АЧХ в полосе непропускания: не менее 29 дБ)

(Определите реальные величины отклонений!!) 



Рис.10 Импульсная характеристика фильтра



Рис.11 Переходная характеристика фильтра



Рис.12 ФЧХ фильтра


 

Рис.13 Карта нулей и полюсов фильтра

Данный фильтр является устойчивый, так как все полюса находятся внутри единичной окружности.

Выпишем округленные и отмасштабированные коэффициенты:

№

Заданные коэффициенты

(DEC)



Округлённые коэффициенты

(DEC)

Округлённые коэффициенты в

дополнительном коде

(BIN)

b1

0.126464868216455

 8

1000

b2

-0.211575649599258

 -14

10010

b3

0.211575649599257

 14

1110

b4

-0.126464868216455

 -8

11000

a1

1.000000000000000

 -64

1000000

a2

0.927241545063816

 -59

1000101

a3

0.888040485768699

 -57

1000111

a4

0.284717905073458

 -18

1101110

Таблица 2(??)

(Все коэффициенты отрицательные??)

Выпишем значения импульсной и переходной характеристик:

№

g(t)

h(t)

0

0,125

0.125

1

-0,334

-0,209

2

0,415

0,206

3

-0,244

-0,0401

4

-0,0488

-0,0882

5

0,148

0.0588

6

-0,0236

0,0354

7

-0,0957

-0,0595

8

0,0678

0,00865

9

0,0302

0,0354

10

-0,0607

-0,0235

 Таблица 3 

Разработка и обоснование структурной схемы устройства

Фильтр-это основной блок для реализации технического задания.

Для работы фильтр использует дополнительный код. По техническому заданию на входе имеем 8-разрядный параллельный прямой код. Поэтому перед фильтром целесообразно поставить преобразователь прямого кода в дополнительный код.

Так как данные на вход фильтра поступают с различными задержками, для безошибочной работы требуется поставить 8-разрядный параллельный регистр. Также регистры нужны для снижения логической нагрузки на логические элементы, вследствие чего освобождаются ресурсы ПЛИС для выполнения других функций. Так как фильтр тоже задерживает сигнал, то на выходе так же поставим параллельный регистр (разрядность определяется техническим заданием, т.е выходной параллельный регистр будет 16-разрядным).

Семисегментные индикаторы(их два) позволяют контролировать работу ПЛИС. Они указывают младшие разряды выходного сигнала в удобной для пользователя форме. Антидребезговая система убирает дребезг в кнопке управления ПЛИС.

Краткое описание блоков структурной схемы :

1. btn – антидребезговая схема и преобразователь асинхронного сигнала в синхронный.

2. reg_in и reg_out –параллельные параметризированные регистры

3. preobr_cod – преобразователь кода , предназначен для преобразования входного прямого кода в дополнительный код;

4. filter_gor – основной блок преобразования 

5. tffe-триггер

6. l7segment и h7segment – семисегментные индикаторы(?!), необходимы для проверки работы устройства.



Рис.14 Структурная схема устройства

Составление и описание принципиальной схемы устройства.

Разработка и отладка программы на языке AHDL

Для конфигурирования ПЛИС семейства FLEX10K существуют следующие способы:

Пассивная последовательная (последовательное ПЗУ, ByteBlaster, BiteBlaster, JTAG, микроконтроллер);

Пассивная параллельная синхронная (микроконтроллер);

Пассивная параллельная синхронная (микроконтроллер);

В проекте будет использовано JTAG конфигурирование. Для конфигурирования посредством JTAG выводы MSEL0, MSEL1 необходимо подключить к земле.

JTAG (Joint Test Action Group) - объединенная группа по вопросам тестирования – разработала спецификации для периферийного сканирования (BST – Boundary Scan Test). BST-технология позволяет выполнить эффективное тестирование компонентов на прецизионных печатных платах. BST-технология может тестировать выводы без использования щупов и пробников и выполняет сбор необходимых функциональных данных в нормальном режиме функционирования микросхемы. Для работы в JTAG-режиме используются четыре выделенных вывода: TDI, TDO, TMS, и TCK, и вспомогательный вывод TRST. Все остальные выводы во время JTAG-конфигурирования находятся в третьем состоянии. JTAG-конфигурирование нельзя начинать до завершения других режимов конфигурирования. Во время JTAG-конфигурирования конфигурационные данные загружаются в микросхему на печатной плате через разъемы кабелей MasterBlaster или ByteBlasterMV.

1)TDI – Вход тестовых данных.( Вход последовательной загрузки инструкций, программирующих и тестовых данных. Данные синхронизируются фронтом импульсов на выводе TCK.)

2)TDO – Выход тестовых данных.( Последовательный выход инструкций, программирующих и тестовых данных. Данные синхронизируются спадом импульсов на выводе TCK. Если данные из микросхемы не поступают - вывод находится в третьем состоянии)

3)TMS – Выбор режима тестирования (режим контроллера BST)( Вход управления режимом конечного автомата (контроллера) TAP. Конечный автомат синхронизируется фронтом сигнала на входе TCK. Поэтому состояние вывода TMS должно быть установлено перед фронтом сигнала TCK.)

4)TCK – Тактовый вход контроллера BST(Тактовый синхровход схемы BST. Некоторые операции синхронизируются фронтом, а некоторые спадом сигнала на TCK.)

5) TRST– Вход прекращения тестирования (дополнительный)( Вход асинхронного сброса схемы периферийного сканирования."0" на выводе – сбрасывает BST-схему периферийного сканирования. Вывод TRST является дополнительным в соответствии со стандартом IEEE STD. 1149.1.)[2]

(Какое отношение имеет выделенный материал к разделу??)

При разработке программы потребовалось написать на языке AHDL следующие модули:

1)Преобразователь кода из прямого в дополнительный(Имя?): 

Если старший бит входных данных равен нулю, то код не изменяется, если равен единице,то все разряды кроме старшего инвертируются, а затем к младшему прибавляется единица.

2)Антидребезговая схема(Имя?):

На выходе триггера схемы (Где он? Привести схему! Неясно, как утраняется дребезг) по тактовому сигналу появляется единица, при появлении следующего тактового импульса на выходе сигнал устанавливается в ноль.В итоге на выходе получаем импульс длительностью в один такт, который поступает на входы СЕ блоков фильтра и который разрешает срабатывание тактового импульса. Кнопка антидребезга нужна для отладки на макете.

3) основной блок схемы-фильтр(Имя?):

Входная 8-ми разрядная последовательность умножается на заданные коэффициенты числителя и складывается с произведением коэффициентов знаменателя, взятых с противоположным знаком, и последовательности 16-ти разрядных переменных. (Как формируется 16-разрядный код?? Как разрабатывался фильтр?)

Составление фильтра состоит в соединении отдельных модулей, в данной работе используются 3 модуля. Они соединены один за другим. 

4)Параллельные параметризированные регистры(Имя?) предназначенны для хранения информации в течение периода частоты дискретизации 

5)Семисегментный индикатор(?!) (Имя?) отображает четырехразрядные данные.

(Содержание раздела не соответствует названию.) 

Определить, каким образом (как) реализовать операции (действия, блоки, модули), представленные на структурной схеме. Это можно сделать в виде:

Алгоритмов работы и их описания . Привести описание алгоритма на языке AHDL с пояснениями;

Структурных схем и их описания. Привести описание структурной схемы на языке AHDL с пояснениями;

Фрагментов программ на языке AHDL и их описание.

При описании работы желательно привести временные диаграммы работы блока (модуля, операции, действия)

Определение быстродействия, импульсной и переходной характеристик устройства

Проанализировав быстродействие(Каким образом??), получены следующие данные:

-период тактовых импульсов-115.8 нс

-частота дискретизации-8.63 МГц

По заданию:

Частота дискретизации: 2,8 МГц

Соответственно, получаем большой запас по частоте:

8.63-2.8=5.83 МГц.

Сравним значения отсчетов импульсной и переходной характеристик,полученных с помощью MAX+PLUS II, MATLAB и отладочного модуля. Это необходимо для проверки правильности работы всего устройства.

№

Matlab 6.5

MAX+plus II

(DEC)

MAX+plus II

(HEX)

MAX+plus II

(переведенные)

Отладочный

модуль

1

0,125

800

0320

0.125

20

2

-0,334

63398

F7A6

-0.334

A6

3

0,415

2658

0A62

0.4153

62

4

-0,244

63964

F9DC

-0.246

DC

5

-0,0488

65219

FEC3

-0.0491

C3

6

0,148

994

03B0

0.1553

B0

7

-0,0236

65390

FF6E

-0.024

6E

8

-0,0957

64919

FD97

-0.0965

97

9

0,0678

433

01B1

0.0676

B1

10

0,0302

191

00BF

0.0298

BF

11

-0,0607

65147

FE7B

-0.0615

7B

12

0,00998

66

0042

0.01

42

13

0,0362

231

00E7

0.0361

E7

14

-0,0242

65373

FF5D

-0.0254

5D

15

-0,0108

65461

FFB5

-0.011

B5

Таблица 4 Отсчеты импульсной характеристики



№

Matlab 6.5

MAX+plus II

(DEC)

MAX+plus II

(HEX)

MAX+plus II

(переведенные)

Отладочный

модуль

1

0,125

800

0320

0.125

20

2

-0,209

64198

FAC6

-0.20906

C6

3

0,206

1320

0528

0.20625

28

4

-0,0401

65285

FF05

-0.0397

05

5

-0,0882

64968

FDC8

-00875

C8

6

0,0588

375

0177

0.05859

77

7

0,0354

230

00E6

0.0359

E6

8

-0,0595

65149

FE7D

-0.0592

7D

9

0,00865

46

002E

0.0718

2E

10

0,0354

237

00ED

0.037

ED

11

-0,0235

65385

FF69

-0.02375

69

12

-0,0133

65451

FFAB

-0.0135

AB

13

0,0226

146

0092

0.0228

92

14

-0,00278

65519

FFEF

-0.00285

EF

15

-0,0141

65445

FFA5

-0.01425

A5

Таблица 5 Отсчеты переходной характеристики

Переведенные отсчеты получаем путем деления прямых десятичных значений(??), полученных из дополнительного кода) на 6400(так как масштабирующий коэффициент 26 =64 и амплитуда входного воздействия принята равной 100).

(Как получены отрицательные значения?) 

Заключение

В данной работе был спроектирован цифровой фильтр высокой частоты, удовлетворяющий всем требованиям технического задания. Проект занял на интегральной схеме 60% ресурсов или 694 логических ячеек. Были получены навыки программирования ПЛИС. Погрешность характеристик фильтра связана с округлением его коэффициентов. (??)

(Как выполнены требования ТЗ?) 

Список литературы

Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учебное пособие. Санкт-Петербург(?Издательство?) 2000 г.

Конфигурирование ПЛИС Altera со статической памятью конфигурации. Р.А. Мяльк. Санкт-Петербург (?Издательство?) 2003 г.

Стешенко В.Б. Плис фирмы ALTERA: элементная база, система проектирования и языки описания аппаратуры. М., ДОДЭКА-XXI, 2007 (2002).

Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств Altera AHDL. :Практический курс. М., Радио Софт, 2001 г.

Приложение

%

Курсовая работа по дисциплине:

"Основы проектирования цифровых устройств на ПЛИС"

На тему: "Цифровой фильтр высокой частоты" 

Выполнил: студент группы 5110

Горюнов Д.Ю.

Проверил: Соколов Ю.П.

%

include "filter.inc";

include "button.inc";

include "ppreg.inc";

include "pk_dk.inc";

include "7segment.inc";

constant razx = 8;--Что означают приведенные константы?

constant razy = 16;--Откуда они появились?

constant razb = 4;

constant raza = 8;

subdesign final

(

data[razx-1..0],clk,knopka : input;

reset : input = gnd;

out[razy-1..0] : output; 

synhr,h : output;

la,lb,lc,ld,le,lf,lg : output;

ha,hb,hc,hd,he,hf,hg : output;

)

variable 

preobr_cod : pk_dk with (width = razx);

h7seg,l7seg : 7segment;

reg_in : ppreg with (width = razx);

reg_out : ppreg with (width = razy);

btn : button with ( delay = 1, clock = 3175); --8000 25175

filtr_gor : filter with 

(

wx = 8, --разрядность шины xn

wy = 16, --разрядность шины yn—Откуда появились параметры??

wc1 = 5, -- разрядность коэффициентов b

wc2 = 7, -- разрядность коэффициентов a

rs = 6, --расширение коэффициента b

ws = 23, --разрядность шины sum

wp = 23, --разрядность шины result

b1 = 8, --коэффициент b1

b2 = B"10010", --коэффициент b2

b3 = 14, --коэффициент b3

b4 = B"11000", --коэффициент b4

a2 = B"1000101", --коэффициент a2

a3 = B"1000111", --коэффициент a3

a4 = B"1101110", --коэффициент a4

wm = 6 –сдвиг—Что значит параметр? 

);--Значения параметров НЕ ПРИВЕДЕНО в пояснительной записке!!

ce : node;

begin

reg_in.(clk,reset)=(clk,!reset);

reg_out.(clk,reset)=(clk,!reset);

btn.clk = clk;

filtr_gor.(clk,reset)=(clk,!reset);

preobr_cod.in[] = data[];

reg_in.data[] = preobr_cod.out[];

filtr_gor.vxod[]=reg_in.out[];

reg_out.data[]=filtr_gor.vixod[];

out[]=reg_out.out[];

l7seg.i[]=out[3..0];

h7seg.i[]=out[7..4];

(la,lb,lc,ld,le,lf,lg) = l7seg.(a,b,c,d,e,f,g);

(ha,hb,hc,hd,he,hf,hg) = h7seg.(a,b,c,d,e,f,g);

btn.btn = knopka;

ce = btn.out;

filtr_gor.ce = ce;

reg_in.ce = ce;

reg_out.ce = ce;

synhr = ce;

h = tffe(VCC,clk, , ,ce);

end;

%

Фильтр

Выполнил ст.гр.№ 5110 

Горюнов Д.Ю. 

%

include "mult_a1.inc";

include "mult_b.inc";

include "mult_c.inc";

PARAMETERS

(

wx = 8, --разрядность шины xn

wy = 16, --разрядность шины yn

wc1 = 5, -- разрядность коэффициентов b

wc2 = 7, -- разрядность коэффициентов a

rs = 6, --расширение коэффициента b

ws = 23, --разрядность шины sum

wp = 23, --разрядность шины result

b1 = 8, --коэффициент b1

b2 = B"10010", --коэффициент b2

b3 = 14, --коэффициент b3

b4 = B"11000", --коэффициент b4

a2 = B"1000101", --коэффициент a2

a3 = B"1000111", --коэффициент a3

a4 = B"1101110", --коэффициент a4

wm = 6 --сдвиг

);

subdesign filter

(

vxod[wx-1..0], clk : input;

ce : input=vcc;

reset : input=gnd;

vixod[wy-1..0] : output;

)

variable

sec_up : mult_a1 with (widthx = wx, widthc = wc1+rs, widths = ws, widthp = wp, bn= b1*(2^rs));

sec_mid1 : mult_b with (widthx = wx, widthy = wy, widthc1 = wc1+rs, widthc2=wc2, widthp = wp, an = a2, bn = b2*(2^rs));

sec_mid2 : mult_b with (widthx = wx, widthy = wy, widthc1 = wc1+rs, widthc2=wc2, widthp = wp, an = a3, bn = b3*(2^rs));

sec_down : mult_c with (widthx = wx, widthy = wy, widthc1 = wc1+rs, widthc2=wc2, widthp = wp, an = a4, bn = b4*(2^rs));

V[wy-1..0] : node;

begin

sec_mid1.(clock,clken,aclr) = (clk,ce,reset);

sec_mid2.(clock,clken,aclr) = (clk,ce,reset);

sec_down.(clock,clken,aclr) = (clk,ce,reset);

sec_up.xn[]=vxod[];

sec_mid1.xn[]=vxod[];

sec_mid2.xn[]=vxod[];

sec_down.xn[]=vxod[];

V[] = sec_up.result[wm+wy-1..wm];

sec_mid1.yn[]=V[];

sec_mid2.yn[]=V[];

sec_down.yn[]=V[];

sec_up.sum[]=sec_mid1.result[];

sec_mid1.sum[]=sec_mid2.result[];

sec_mid2.sum[]=sec_down.result[];

vixod[]=V[];

end;

%

Преобразователь кода из прямого в дополнительный

Выполнил ст.гр.№ 5110 

Горюнов Д.Ю. 

%

parameters

(

width=8

);

subdesign pk_dk

(

in[width-1..0] : input;

out[width-1..0] : output;

)

variable

sign : node;

begin

sign = in[width-1] ;

if sign then out[] = (sign,!in[width-2..0])+1;

else out[] = in[];

end if;

end;

%

Параллельный параметризированный регистр

Выполнил ст.гр.№ 5110 

Горюнов Д.Ю. 

%

PARAMETERS

(

width=8

);

SUBDESIGN ppreg

(

data[width-1..0],clk : input;

ce : input = vcc;

reset : input = gnd;

out[width-1..0] : output;

)

variable

out[width-1..0] : dffe;

begin

out[].(clk,clrn,ena)=(clk,!reset,ce);

out[] = data[];

end;

%

Антидребезг

Выполнил ст.гр.№ 5110 

Горюнов Д.Ю. 

%

PARAMETERS

(

delay = 1 --величина задежки в микросекундах 

, clock = 5175 -- тактовая частота в килогерцах

);

CONSTANT modul = (delay*clock) DIV 1000;-- модуль счета

ASSERT (modul>2) 

REPORT "Произведение delay*clock должно быть больше 2000" 

SEVERITY ERROR;

CONSTANT width = LOG2(modul); 

CONSTANT end_state = modul-1; 

SUBDESIGN button

(

btn : INPUT; 

clk : INPUT;

out : OUTPUT; 

)

VARIABLE 

div_out : NODE; 

astart : NODE; 

tr[width-1..0] : dffe;

BEGIN

tr[].(clk, ena) = (clk, astart);

astart = dff(VCC, !btn, div_out, );

IF tr[].q < end_state THEN

tr[].d = tr[].q + 1; 

ELSE

tr[].d = 0; 

END IF;

div_out = !dff((tr[].q == end_state),clk,,); --формирование импульса сброса триггера

out = dff(dff(VCC, astart,!out,), clk, ,); --формирование импульса 

END;

%

Модуль преобразования данных для представления на семисегментном индикаторе

Взят из раздаточного материала

%

% -a- %

% f| |b %

% -g- %

% e| |c %

% -d- %

% %

% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F %

% %

SUBDESIGN 7segment

(

i[3..0] : INPUT;

a, b, c, d, e, f, g : OUTPUT;

)

BEGIN

TABLE

i[3..0] => a, b, c, d, e, f, g;

H"0" => 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0;

H"1" => 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0;

H"2" => 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1;

H"3" => 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1;

H"4" => 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1;

H"5" => 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1;

H"6" => 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1;

H"7" => 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0;

H"8" => 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1;

H"9" => 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1;

H"A" => 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1;

H"B" => 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1;

H"C" => 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0;

H"D" => 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1;

H"E" => 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1;

H"F" => 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1;

END TABLE;

END;

%

модуль mult_a1

Взят из раздаточного материала

%

INCLUDE "lpm_mult.inc";

PARAMETERS

( widthx = 8, --число разрядов шины xn[]

widthc = 10, --число разрядов коэффициентов

widths = 18, --число разрядов шины sum[]

widthp = 18, --число разрядов шины result[]

bn = 100 --коэффициент bn числителя

);

SUBDESIGN mult_a1

( xn[widthx-1..0] : INPUT;

sum[widths-1..0] : INPUT;

result[widthp-1..0] : OUTPUT;

)

VARIABLE 

mult_x : lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthx,

LPM_WIDTHB = widthc,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

--LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6 );

BEGIN 

mult_x.dataa[] = xn[];

mult_x.datab[] = bn;

mult_x.sum[] = sum[]; 

result[] = mult_x.result[];

END;

%

Модуль mult_b

Взят из раздаточного материала

%

INCLUDE "lpm_mult.inc";

PARAMETERS

(

widthx = 8, --число разрядов шины xn[]

widthy = 8, --число разрядов шины yn[]

widthc1 = 10, --число разрядов коэффициентов b

widthc2 = 10, --число разрядов коэффициентов а

widthp = 18, --число разрядов шины result[]

an = 100, --коэффициент -an знаменателя (отрицательный - hex)

bn = 100 --коэффициент bn числителя

);

CONSTANT widths= widthp;

SUBDESIGN mult_b

(

xn[widthx-1..0] : INPUT;

yn[widthy-1..0] : INPUT; 

sum[widths-1..0] : INPUT;

clock : INPUT;

clken : INPUT = VCC;

aclr : INPUT = GND;

result[widthp-1..0] : OUTPUT;

)

VARIABLE

mult_x : lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthx,

LPM_WIDTHB = widthc1,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6

);

mult_y : lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthy,

LPM_WIDTHB = widthc2,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

--LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6

);

BEGIN

mult_x.(clock, clken, aclr) = (clock, clken, aclr);

mult_x.dataa[] = xn[];

mult_x.datab[] = bn;

mult_x.sum[] = mult_y.result[];

result[] = mult_x.result[];

mult_y.dataa[] = yn[];

mult_y.datab[] = an; 

mult_y.sum[] = sum[];

END;

%

Модуль mult_c

Взят из раздаточного материала

%

INCLUDE "lpm_mult.inc";

PARAMETERS

(

widthx = 8, --число разрядов шины xn[]

widthy = 8, --число разрядов шины yn[]

widthc1 = 10, --число разрядов коэффициентов b

widthc2 = 10, --число разрядов коэффициентов a

widthp = 18, --число разрядов шины result[]

an = 100, --коэффициент an знаменателя

bn = 100 --коэффициент bn числителя

);

CONSTANT widths= widthp;

SUBDESIGN mult_c

(

xn[widthx-1..0] : INPUT;

yn[widthy-1..0] : INPUT; 

--sum[widths-1..0] : INPUT;

result[widthp-1..0] : OUTPUT;

clock : INPUT;

clken : INPUT = VCC;

aclr : INPUT = GND; 

)

VARIABLE

mult_x : lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthx,

LPM_WIDTHB = widthc1,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6

);

mult_y : lpm_mult WITH (

LPM_WIDTHA = widthy,

LPM_WIDTHB = widthc2,

LPM_WIDTHP = widthp,

LPM_WIDTHS = widths,

INPUT_B_IS_CONSTANT = "YES",

LPM_REPRESENTATION = "SIGNED",

USE_EAB = "OFF",

--LPM_PIPELINE = 1,

MAXIMIZE_SPEED = 6

);

BEGIN

mult_x.(clock, clken, aclr) = (clock, clken, aclr);

mult_x.dataa[] = xn[];

mult_x.datab[] = bn;

mult_x.sum[] = mult_y.result[];

result[] = mult_x.result[];

mult_y.dataa[] = yn[];

mult_y.datab[] = an;

END;