v8.0 CoreFFT Fourier transzformáció
CoreFFT v8.0
Műszaki adatok
- Transzformációs méretek, pontok: 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048,
4096, 8192 és 16384. - In-Place FFT: Forward és inverz FFT
- Streaming FFT: Forward és inverz FFT
- Bemeneti adatok bitszélessége: Kettős komplementer
- Twiddle faktor bitszélesség: Természetes kimenet sample rend
- Bemeneti/kimeneti adatformátum: Feltételes blokk lebegőpontos
méretezés - Előre meghatározott méretezési ütemezés vagy nincs méretezés
- Opcionális minimális vagy pufferelt memória konfigurációk
- Beágyazott RAM-blokk alapú twiddle Look-up Table (LUT)
- Támogatás a twiddle LUT frissítéséhez
- Kézfogás jelek, amelyek megkönnyítik a felhasználói felületet
áramkör - AXI4 Streaming interfész: Nem
- Futásidejű előre/inverz transzformációs konfiguráció: Igen
A termék használati útmutatója
Helyben FFT
Az In-Place FFT implementáció támogatja a Radix-2-t
tizedes időbeli transzformáció. Az In-Place FFT használatához kövesse ezeket
lépések:
- Inicializálja az X(0), X(1),…, X(N-1) bemeneti sorozatot.
- Konfigurálja a transzformáció méretét és pontját.
- Szükség szerint hajtsa végre az előre vagy inverz FFT műveletet.
- A transzformált adatok lekérése a kimeneti sorozatból.
Streaming FFT
A Streaming FFT megvalósítás támogatja a Radix-22-t
tizedelés a frekvenciában transzformáció. A Streaming FFT használatához kövesse az alábbi lépéseket
ezeket a lépéseket:
- Inicializálja az X(0), X(1),…, X(N-1) bemeneti sorozatot.
- Konfigurálja a transzformáció méretét és pontját.
- Szükség szerint hajtsa végre az előre vagy inverz FFT műveletet.
- A transzformált adatok lekérése a kimeneti sorozatból.
GYIK
K: Milyen átalakítási méretek támogatottak?
V: A CoreFFT támogatja a 32, 64, 128, 256,
512, 1024, 2048, 4096, 8192 és 16384.
K: Mi a bemeneti adatformátum?
V: A bemeneti adatformátum a kettő komplementere.
K: A CoreFFT támogatja az előre és inverz FFT-t?
művelet?
V: Igen, a CoreFFT támogatja mind az előre, mind az inverz FFT-t
műveleteket.
CoreFFT v8.0
CoreFFT felhasználói kézikönyv
Bevezetés
A gyors Fourier-transzformáció (FFT) magja a hatékony Cooley-Törökország algoritmust valósítja meg a diszkrét Fourier-transzformáció kiszámításához. A CoreFFT-t számos alkalmazásban használják, mint például a digitális kommunikáció, audio, mérések, vezérlés és orvosbiológiai alkalmazások. A CoreFFT rendkívül paraméterezhető, területhatékony és nagy teljesítményű MACC-alapú FFT-t biztosít. A mag a transzformáció regisztrációs átviteli szintje (RTL) kódjaként érhető el Verilog és VHDL nyelveken. 1. egyenlet. N-pontos előremenő FFT (N a 2 hatványa) egy x(0), x(1),…, x(N-1) sorozatban, ahol k = 0, 1… N-1
2. egyenlet. N-pontos inverz FFT (N 2 hatványa) egy X(0), X(1),…, X(N-1) sorozatban, ahol n = 0, 1… N-1
Fontos: Inverz FFT végrehajtásakor a mag nem osztja az EQ 2-t N-vel (mivel a kettő hatványával való osztás triviális).
A következő ábra egy FFT-alapú rendszert mutat be, amely egy adatforrásból, az FFT-modulból és egy adatnyelőből áll, amely az átalakított adatfogadó. 1. ábra FFT-alapú rendszer plample
Jellemzők
A CoreFFT támogatja a Radix-2 tizedes időben történő helyben történő FFT és a Radix-22 tizedelés a frekvenciában streaming FFT transzformációt. A következő táblázat felsorolja az egyes megvalósítások legfontosabb jellemzőit.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-1. oldal
CoreFFT v8.0
1. táblázat: Főbb jellemzők támogatása
Jellemző Átalakítási méretek, pontok
A helyén
Folyó
32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024,
4096, 8192 és 16384.
2048. és 4096
Megjegyzés: Az 16384 pontos FFT-t az RTG4TM, a PolarFire®,
és csak PolarFire SoC alkatrészek.
Forward és inverz FFT
Igen
Bemeneti adatok bitszélessége
8
Twiddle tényező bitszélesség
8
Bemeneti/kimeneti adatformátum
Kettő komplementere
Természetes kimenet sample rend
Igen
Feltételes blokk lebegőpont
Igen
méretezés
Előre meghatározott méretezési ütemezés vagy nincs méretezés
Opcionális minimális vagy pufferelt memória Igen konfigurációk
Beágyazott RAM-blokk alapú twiddle Igen keresési táblázat (LUT)
A twiddle LUT frissítésének támogatása Igen
Kézfogás jelek az egyszerű Igen interfész megkönnyítése érdekében a felhasználói áramkörhöz
AXI4 Streaming interfész
Nem
Futásidejű előre/inverz transzformáció Nincs konfiguráció
Igen 8 32 Kettős kiegészítés Nem kötelező
Igen
Nem
Igen
Nem Igen
Igen Igen
Támogatott családok
A CoreFFT a következő FPGA családokat támogatja. · PolarFire® · PolarFire SoC · SmartFusion® 2 · IGLOO® 2 · RTG4TM
Eszköz kihasználtsága és teljesítménye
A CoreFFT a SmartFusion2 M2S050 eszközben -1 sebességfokozattal, a PolarFire MPF300 pedig -1 sebességfokozattal került megvalósításra. A megvalósítási adatok összefoglalását a 6. A. függelék: Helyi FFT-eszköz kihasználtsága és teljesítménye és 7. B. függelék: Streaming FFT-eszköz kihasználtsága és teljesítménye tartalmazza.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-2. oldal
CoreFFT v8.0
Tartalomjegyzék
Bevezetés………………………………………………………………………………………………………………………………… ..1 Jellemzők…………………………………………………………………………………………………………………………… …….. 1 Támogatott családok…………………………………………………………………………………………………………………… 2 Eszközhasználat és teljesítmény……………………………………………………………………………………………….. 2
1. Funkcionális leírás………………………………………………………………………………………………………………..4 1.1. Architecture Options………………………………………………………………………………………………………4 1.2. Helyi FFT……………………………………………………………………………………………………………………4 1.3. Helyi memóriapufferek…………………………………………………………………………………………………..5 1.4. FFT streamelése………………………………………………………………………………………………………………….. 7
2. Interfész……………………………………………………………………………………………………………………………… … 12 2.1. Helyi FFT……………………………………………………………………………………………………………….12 2.2. FFT streamelése………………………………………………………………………………………………………………… 14
3. Időzítési diagramok…………………………………………………………………………………………………………………….. 20 3.1. Helyi FFT……………………………………………………………………………………………………………….20 3.2. FFT streamelése………………………………………………………………………………………………………………… 21
4. Szerszámáramlás…………………………………………………………………………………………………………………………… ….. 23 4.1. Engedély………………………………………………………………………………………………………………………… 23 4.2. A CoreFFT konfigurálása a SmartDesignban……………………………………………………………………………. 23 4.3. Szimulációs folyamatok…………………………………………………………………………………………………………… 24 4.4. Design Constraints……………………………………………………………………………………………………… 25 4.5. Szintézis Libero SoC-ben………………………………………………………………………………………………. 25 4.6. Hely és útvonal a Libero SoC-ban…………………………………………………………………………………………..25
5. Rendszerintegráció……………………………………………………………………………………………………………….. 26 5.1. . Helyi FFT………………………………………………………………………………………………………………….26 5.2. FFT streamelése………………………………………………………………………………………………………………… 26
6. A. függelék: Helyi FFT-eszköz kihasználtsága és teljesítménye…………………………………………………………28
7. B. függelék: Streaming FFT-eszköz kihasználtsága és teljesítménye………………………………………………………
8. Revíziótörténet……………………………………………………………………………………………………………………… 32
Mikrochip FPGA támogatás………………………………………………………………………………………………………………………
A mikrochip információi…………………………………………………………………………………………………………………….. 34 A mikrochip Webwebhely……………………………………………………………………………………………………………..34 Termékváltozás bejelentési szolgáltatás…… …………………………………………………………………………………. 34 Ügyfélszolgálat…………………………………………………………………………………………………………………… 34 Mikrochip eszközök kódja Védelmi funkció……………………………………………………………………………..34 Jogi nyilatkozat……………………………………… ……………………………………………………………………………………… 35 Védjegyek……………………………………………… ………………………………………………………………………………. 35 Minőségirányítási rendszer………………………………………………………………………………………………. 36 Értékesítés és szerviz világszerte…………………………………………………………………………………………………….37
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-3. oldal
CoreFFT v8.0
Funkcionális leírás
1. Funkcionális leírás
Ez a rész a CoreFFT működési leírását írja le.
1.1 Architecture Options
A felhasználói konfigurációtól függően a CoreFFT a következő átalakítási megvalósítások egyikét hozza létre: · Helyi FFT · Streaming FFT
1.2 In-Place FFT
Az architektúra beállítás N összetett adatból álló keretet tölt beample a helyén lévő RAM-jában, és szekvenciálisan feldolgozza azokat egyetlen Radix-2 processzor használatával. Minden egyes s eredményét tároljatage a beépített RAM-ban. A beépített FFT kevesebb chip erőforrást igényel, mint a streaming FFT, de az átalakítási idő hosszabb. A következő ábra az in-lace transzformáció funkcionális diagramját mutatja. 1-1. ábra. In-Place Radix-2 FFT funkcionális blokkdiagram (minimális konfiguráció)
A bemeneti és kimeneti adatok 2 * WIDTH bites szavakként vannak ábrázolva, amelyek valós és képzeletbeli részekből állnak. Mindkét rész a WIDTH bitek két komplementere. A modul N összetett szóból álló keretméretű adatkockákat (sorozatokat) dolgoz fel. A feldolgozandó keret betöltődik a helybeli memóriába. A memória két azonos RAM blokkot tartalmaz, amelyek N/2 összetett szó tárolására alkalmasak. A beépített memória támogatja a dupla sávszélességet. Egyszerre két összetett szót tud olvasni és írni. Miután az N összetett adat samples betöltődik a memóriába, az FFT számítás automatikusan elindul, és a számításokhoz a helybeli memóriát használják.
Az in-place FFT számítási folyamat s sorozatban megy végbetages az s számmaltages egyenlő log2N-nel. Minden stagAz FFT adatfeldolgozás során a Radix-2 pillangó beolvassa a helymemóriában tárolt összes adatot, egyszerre két összetett szót. Az olvasási kapcsoló és egy olvasási cím generátor (az 1-1. ábrán nem látható) segíti a pillangót abban, hogy az FFT algoritmus által megkövetelt sorrendben megkapja a tárolt adatokat. Az adatokon kívül a pillangó a twiddle LUT-ból kap twiddle-tényezőket (szinusz/koszinusz együtthatók). A pillangó a köztes eredményeket az íráskapcsolón keresztül a helybeli memóriába írja.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-4. oldal
CoreFFT v8.0
Funkcionális leírás
Az utolsó számítási s utántage, a helybeli memória tárolja a teljesen átalakított adatokat. A modul egy N-szavas transzformált adatkeretet ad ki, egy-egy szót, feltéve, hogy a READ_OUTP jel aktív. A CoreFFT kiszámítja az FFT algoritmus által igényelt twiddle tényezőket, és beírja azokat a twiddle LUT-ba. Ez automatikusan megtörténik bekapcsoláskor, amikor az NGRST aszinkron globális visszaállítása érvényesül.
1.3
1.3.1
Helyi memóriapufferek
Ez a rész a CoreFFT helybeli memóriapuffereit írja le.
Minimális konfiguráció Az 1-1. ábrán látható minimális konfiguráció elegendő az FFT végrehajtásához, mivel rendelkezik az FFT-algoritmus által megkívánt RAM-mal. De a minimális konfiguráció nem használja folyamatosan a feldolgozómotort. Ellenkezőleg, amikor adatokat töltenek be a helybeli memóriába, vagy a transzformált adatokat kiolvassák, a pillangó tétlen marad. A következő ábra az FFT ciklus idővonalát mutatja. A ciklus a következő három szakaszból áll:
· Friss bemeneti adatkeret letöltése a helyben lévő RAM-ba · Végezze el a tényleges átalakítást · Töltse fel az átalakítás eredményét a belső RAM felszabadításához
ábra 1-2. Minimális konfiguráció helyben FFT ciklus
1.3.2
A minimális konfigurációban a pillangó csak a számítási fázisban fut. Ha az adatsorozat-sebesség lehetővé teszi, a minimális konfiguráció biztosítja a legjobb eszközerőforrás-kihasználást. Különösen jelentős számú RAM blokkot takarít meg.
Pufferelt konfiguráció A pillangó kihasználtságának javítása és ennek következtében az átlagos átalakítási idő csökkentése érdekében további memóriapufferek használhatók. A következő ábra a pufferelt FFT blokkdiagramot mutatja.
1-3. Pufferelt FFT blokkdiagram
A pufferelt opció két egyforma, ping-pong puffert és egy kimeneti puffert megvalósító helyi memóriabankot tartalmaz. Mindegyik bank képes N összetett szó tárolására és két összetett szó egyidejű olvasására. Az alapállapotú gép vezérli a ping-pong váltást, így az adatforrás csak azt a puffert látja, amely készen áll az új adatok fogadására. Az új adatokat nem fogadó puffert az FFT motor helyi RAM-ként használja.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-5. oldal
CoreFFT v8.0
Funkcionális leírás
A ping-pong pufferelési architektúra növeli az FFT motor hatékonyságát. Míg a két bemeneti bank közül az egyik részt vesz az aktuális FFT-számításban, a másik elérhető a következő bemeneti adatkeret letöltéséhez. Ennek eredményeként az FFT motor nem tétlenül várja, hogy friss adatok töltsék be a bemeneti puffert. Az adatforrás szempontjából a mag az FFT számítási periódusán belül bárhol fogadhat adatlöketet. Amikor a motor befejezte az aktuális adatkeret feldolgozását, és a bemeneti pufferbank megtelt egy másik adatkerettel, az állapotgép felcseréli a ping-pong bankokat, és az adatbetöltés és a számítás az alternatív memóriabankon folytatódik.
Az utolsó stagAz FFT-számítás e-je egy nem helyhez kötött sémát használ. Az FFT-motor köztes adatokat olvas be a helybeli memóriából, de a végeredményt a kimeneti adatpufferbe írja. A végső eredmények a kimeneti pufferben maradnak mindaddig, amíg az FFT-motor le nem cseréli őket a következő adatkeret eredményeivel. Az adatfogadó szemszögéből a kimeneti adatok bármikor olvashatók, kivéve az utolsó FFT másodpercekettage.
A pufferelt konfigurációs FFT ciklus a következő ábrán látható.
1-4. Pufferelt konfigurációs FFT ciklusok
1.3.3
Véges szóhosszúsági szempontok Minden s-néltagAz in-place FFT algoritmusból a pillangó két másodpercet vesz igénybeampkilép a helybeli memóriából, és két feldolgozott s-t ad visszaampugyanazokra a memóriahelyekre. A pillangószámítás összetett szorzást, összeadást és kivonást foglal magában. A visszatérő samples nagyobb adatszélességgel rendelkezhet, mint az samples az emlékezetből szedve. Óvintézkedéseket kell tenni az adattúlcsordulás elkerülésére.
A túlcsordulás kockázatának elkerülése érdekében a mag a következő három módszer egyikét alkalmazza:
· Bemeneti adatok skálázása · Feltétlen blokk lebegőpontos skálázás · Feltételes blokk lebegőpontos skálázás
Bemeneti adatok skálázása: A bemeneti adatok méretezése megköveteli a bemeneti adatok előzetes függőben tartásátamples elegendő extra jelbittel, úgynevezett védőbitekkel. Az N-pontos FFT maximális lehetséges bitnövekedésének kompenzálásához szükséges védőbitek száma log2N + 1. pl.ample, minden bemenet sampA 256 pontos FFT-nek kilenc védőbitet kell tartalmaznia. Egy ilyen technika nagymértékben csökkenti az effektív FFT bitfelbontást.
Feltétel nélküli blokk lebegőpontos skálázás: Az FFT bit növekedésének kompenzálásának második módja, hogy másodpercenként kétszeresére kicsinyítjük az adatokat.tage. Következésképpen a végső FFT-eredményeket 1/N-szeresére csökkentik. Ezt a megközelítést feltétel nélküli blokk lebegőpontos skálázásnak nevezik.
A bemeneti adatokat kétszeresére kell kicsinyíteni, hogy elkerüljük a túlcsordulást az első másodpercekbentage. A túlcsordulás megelőzésére az egymást követő stages, a mag leskálázza minden előző s eredményéttage kétszeresére a teljes adatblokk eltolásával (az aktuális s összes eredményetage) egy kicsit jobbra. Az FFT számítás biteltolódása miatt az adatok által elvesztett bitek teljes száma log2N.
A feltétel nélküli blokk lebegőpontos használata ugyanannyi elveszett bitet eredményez, mint a bemeneti adatskálázásnál. Azonban pontosabb eredményeket produkál, mivel az FFT motor precízebb bemeneti adatokkal indul.
Feltételes blokk lebegőpontos skálázás: A feltételes blokk lebegőpontos skálázásban az adatok csak akkor tolódnak el, ha ténylegesen bitnövekedés következik be. Ha egy vagy több pillangó kimenet növekszik, a teljes adatblokk jobbra tolódik el. A feltételes blokk lebegőpontos monitor minden pillangó kimenetét ellenőrzi növekedés szempontjából. Ha váltásra van szükség, akkor igen
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-6. oldal
CoreFFT v8.0
Funkcionális leírás
az egész s után végzetttage teljes, a következő s bemeneténtage pillangó. Ez a technika biztosítja a legkevesebb torzítást (kvantálási zaj), amelyet a véges szóhossz okoz.
Feltételes blokk lebegőpontos módban a mag opcionálisan ki tudja számítani a tényleges skálázási tényezőt. Ez akkor történik meg, ha a SCALE_EXP_ON paraméter 1-re van állítva. Ekkor a számított tényleges tényező megjelenik a SCALE_EXP porton. A faktor azt jelenti, hogy az FFT motor az eredményekhez hány jobbra váltott. Plample, a SCALE_EXP 4-es (100) értéke azt jelenti, hogy az FFT eredmények 4 bittel jobbra lettek tolva (leskálázva); azaz osztva 2SCALE_EXP = 16-tal. A jel az FFT eredményeket kíséri, és az OUTP_READY érvényesítéséig érvényes. A tényleges CoreFFT eredmények visszaméretezéséhez, vagyis ahhoz, hogy összehasonlíthatóvá tegyék őket a lebegőpontos transzformált binekkel, minden FFT kimenetample kell szorozni 2SCALE_EXP-vel:
· FFT eredmény (valós) = DATAO_RE*2SCALE_EXP · FFT eredmény (képzelt) = DATAO_IM*2SCALE_EXP
Fontos: A léptékkitevő-számoló csak feltételes blokk lebegőpontos módban engedélyezhető.
1.3.4
A CoreFFT alapértelmezés szerint úgy van beállítva, hogy alkalmazza a feltételes blokk lebegőpontos skálázását. Feltételes blokk lebegőpontos módban a bemeneti adatok ellenőrzése és szükség esetén kétszeresére kicsinyítésre kerül az első másodperc előtt.tage.
Átalakítási idő Az FFT számítás (N/2 + L) x log2N + 2 órajelet vesz igénybe, ahol L egy implementáció-specifikus paraméter, amely egy memóriabank, kapcsolók és a pillangó összesített késleltetési idejét reprezentálja. L nem függ az N transzformáció méretétől. Csak az FFT bit felbontásától függ. L értéke 10 8 és 18 közötti bitfelbontás esetén, és L 16 19 és 32 közötti bitfelbontás esetén.ample,
· 256 pontos 16 bites FFT-hez
Számítási idő = (256/2 + 10) x log2256 + 2 = 1106 óraperiódus.
· 4096 pontos 24 bites FFT-hez
Számítási idő = (4096/2 + 16) x log24096 + 2 = 24770 óraperiódus.
1.3.5
Memóriamegvalósítás A mag kemény RAM blokkokat használ a helybeli memória, egyéb memóriapufferek és a twiddle LUT megvalósításához. Az FPGA-k kétféle merev RAM-ot tartalmaznak: a nagy SRAM-ot (LSRAM) és a mikro-RAM-okat. A memória megvalósítása az URAM_MAXDEPTH paraméter beállításával vezérelhető. A CoreFFT mikro-RAM-okat használ, ha a szükséges mélység nem haladja meg a paraméterértéket. Plample, az URAM_MAXDEPTH paraméter 64-re van állítva, bármilyen FFT méretű mikro-RAM-ot használ 128 pontig, mivel a szükséges mélység PONT/2. A paraméter értékének 0-ra állítása megakadályozza, hogy a mag egyáltalán használja a mikro-RAM-okat, így azok máshol is használhatók legyenek.
Az URAM_MAXDEPTH paraméter az alapvető felhasználói felületen keresztül érhető el.
1.4 FFT streamelés
A streaming FFT támogatja a folyamatos összetett adatfeldolgozást, egy összetett bemeneti adatotample per óra. A streaming architektúra annyi Radix-22 processzort, RAM blokkot és LUT-t tartalmaz, amennyi szükséges a streaming adatok átalakításához. A következő ábra a 256 pontos adatfolyam-transzformáció funkcionális diagramját mutatja.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-7. oldal
1-5. Streaming Radix-22 256 pontos FFT funkcionális blokkdiagram
CoreFFT v8.0
Funkcionális leírás
A bemeneti és kimeneti adatok (2 x DATA_BITS) bites szavakként vannak ábrázolva, amelyek valós és képzeletbeli részekből állnak. Mindkét rész két egymást kiegészítő DATA_BITS bitből áll. A modul olyan adatkereteket dolgoz fel, amelyek mérete megegyezik N összetett szó transzformációs méretével. A feldolgozandó keret az x(n) bemenetre érkezik az összetett adatszavak sorozataként, órajelenként egy (2 x DATA_BITS) bites szó. A következő képkocka kezdődhet közvetlenül az aktuális keret utolsó adatszava után, vagy bármikor később.
A következő ábrán egy exampAz i+1 képkocka le-e közvetlenül az i-es képkockát követi, és az i+2 keret egy tetszőleges rés után következik. A bemeneti adatok sampegy kereten belüli le-nek minden órajel intervallumban kell jönnie, tehát egy olyan keretnek, amely pontosan N óraközönként tart. Az adatfolyam-algoritmushoz jelentős késés kapcsolódik. A kimeneti adatkeretek ugyanabban a sorrendben, órajelben jelennek meg, és ugyanolyan hézagokkal (ha vannak ilyenek) a kimeneti keretek között, mint a bemeneti keretek között.
1-6. FFT bemeneti adatkeretek streamelése
1.4.1 1.4.2
Az FFT pillangók száma log2(N), tehát minden stage egy külön pillangó dolgozza fel. Ennek eredményeként minden stages párhuzamosan kerülnek feldolgozásra.
A CoreFFT kiszámítja az FFT algoritmus által megkövetelt twiddle tényezőket. Bekapcsoláskor a mag automatikusan feltölti a twiddle tényezőket a chipen lévő RAM-okba, amelyek a twiddle LUT-okká válnak. Ennek megvalósításához nincs szükség felhasználói beavatkozásra. A feltöltés befejeztével a mag aktiválja az RFS jelet, tudatva az adatforrással, hogy a mag készen áll az FFT feldolgozás megkezdésére. A LUT tartalma bármikor frissíthető egy óra szélességű REFRESH jel kiadásával.
Streaming FFT késleltetés A streaming FFT késleltetést elsősorban az N transzformáció mérete határozza meg. A megvalósítás számos folyamat késleltetést ad össze, amelyek az FFT méretétől és az adatút bitszélességétől függenek. Más szavakkal, az FFT eredmények a bemeneti adatok tekintetében legalább N adatintervallumot késleltetnek a bitfordított kimeneteknél. A rendezett kimeneti késleltetés körülbelül kétszerese.
Streaming FFT memória megvalósítása A streaming FFT a helyi architektúrához hasonlóan merev RAM blokkokat használ a szükséges memóriák, LUT-ok és késleltetési vonalak megvalósításához. A memória megvalósítása az URAM_MAXDEPTH paraméter beállításával vezérelhető. A CoreFFT mikro RAM-okat használ, ha a memória mélysége nem haladja meg a paraméterértéket. Plample, az URAM_MAXDEPTH paraméter, 128-ra állítva, mikro-RAM-okat használ a 128 vagy annál kisebb mélységű memóriák létrehozásához. A paraméter értékének 0-ra állításával megakadályozza, hogy a mag egyáltalán használja a mikro RAM-okat, így azok máshol is használhatók legyenek.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-8. oldal
CoreFFT v8.0
Funkcionális leírás
1.4.3
Streaming FFT kimeneti adatok szósorrend A Radix-2 és a Radix-22 FFT algoritmusok kimeneti eredményei a bitek fordított sorrendjében vannak.
A helyben történő megvalósítás azonban belsőleg végrehajtja a szample rendelés. Ezért a mag természetes sorrendben adja ki az eredményeket. A Streaming FFT támogatja mind a bitfordított, mind a természetes kimeneti sorrendet. A bit-fordított opció kevesebb chip erőforrást használ, és kisebb késleltetést biztosít.
1.4.4 1.4.4.1
Véges szóhosszúsági szempontok Ez a rész a CoreFFT véges szóhosszúsági szempontjait írja le.
Méretezetlen és skálázási ütemezési módok
A pillangószámítás összeadásból és kivonásból áll. Ezek a műveletek a pillangó adatszélességének növekedését okozhatják bemenetről kimenetre. Minden pillangó, BF2I vagy BF2II (lásd az 1-5. ábrát), adhat egy extra bitet az adatszélességhez. Ezenkívül a szorzások hozzáadhatnak egy bitet az eredményhez. A teljes potenciális bitnövekedés = log2(N)+1 bit. Óvintézkedéseket kell tenni az adattúlcsordulás elkerülésére.
A túlcsordulás kockázatának elkerülése vagy csökkentése érdekében a mag a két technika egyikét alkalmazza:
· A skálázatlan mód elég széles adatútvonalat épít fel a bit növekedéséhez. Az adatút szélessége s-től nőtage -től stage, hogy teljes mértékben alkalmazkodjon az algoritmus bitnövekedéséhez, hogy soha ne forduljon elő adattúlcsordulás. A valós vagy képzeletbeli kimeneti bitszélesség log2(N)+1 bittel szélesebb, mint a bemeneti bit. A kialakítás teljesen biztonságos a túlcsordulási ponttól view.
· A konfigurálható skálaütemezési technika lehetővé teszi a felhasználó számára a túlcsordulást okozó minden köztes eredmény lecsökkentését (csonkítását). A kimeneti bitszélesség megegyezik a bemeneti bitszélességgel. A technika csak akkor túlcsordulásbiztos, ha a méretezési ütemezés megegyezik a tényleges bitnövekedéssel, amit nem könnyű elérni. A konfigurálható skálázás körültekintő megközelítése gyakran extra skálázáshoz vezet. De ha a transzformált jel természetéről ismert, hogy túlcsordulásbiztos néhány vagy az összes s eseténtagA kiterjedt leskálázást mellőzve a technika mind a jel-zaj viszony, mind a chip erőforrás-kihasználás szempontjából előnyös. A méretezési ütemezési technikához konfigurálva a mag túlcsordulási jelzőt generál, ha túlcsordulás történt. A Radix-22 pillangó képes bevezetni a 3 bites növekedést: a BF2I, BF2II pillangók és egy-egy szorzó hozzáadhat egy kicsit. De csak egy szorzás az összes FFT-bőltages hozzáadhatja a bitet. Mivel előzetesen ismeretlen, a sztage ahol a szorzó indukálja az extra bitet, ha van ilyen, az FFT motor skálázatlan módban kiterjeszti az adatutat az első másodperctől kezdődő bitteltage.
A skála ütemezési technikában minden Radix-22 stage bevezethet 3 bites növekedést. Az adatút az s-en belültage ennek megfelelően nő, vagyis az stagA kimenet három bittel szélesebb, mint az stage bemenet. A motor kivágja a három extra bitet az s utántagkiszámoljuk az eredményt, vagyis az s-ttagA kimenet három bittel csonkolódik, mielőtt a következő s-re lépnetage. Az ilyen megközelítés szükségtelenné teszi az al-ok kitalálásáttage, amelynél leskálázást kell alkalmazni.
Az alábbi táblázat bemutatja azt a három bitet, amelyek kivágódnak a léptékezési ütemezés módban egy adott s 2 bites ütemezési értékétől függőentage.
1-1. táblázat. Három extra bit kivágása léptékezési ütemezés módban
Adott Radix-22 S méretezési ütemezésetage
Kivágja a magot
00
Vágjon ki három MSB-t
01
Vágjon ki két MSB-t és kerekítsen egy LSB-t
10
Vágjon ki egy MSB-t és kerekítsen két LSB-t
11
Harmadik kör LSB
A 32-es, 128-as vagy 512-es méretű FFT/IFFT-k, amelyek nem négyes hatványok, a Radix-22 pillangók mellett egyetlen Radix-2 pillangót használnak. Az egyik az utolsó feldolgozásra vonatkozik stage és kivág egyetlen extra bitet.
A mag automatikusan meghívja a túlcsordulás észlelését a méretezési ütemezési módban. A túlcsordulásjelző (OVFLOW_FLAG) megjelenik, amint a mag észleli a tényleges túlcsordulást. A jelző aktív marad egy kimeneti keret végéig, ahol a túlcsordulást észleli.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-9. oldal
CoreFFT v8.0
Funkcionális leírás
1.4.4.2
A skálázatlan mód bemeneti bitszélesség korlátai A skálázatlan mód korlátozza a maximális bemeneti sample bitszélesség kezeli a mag. A következő táblázat felsorolja az egyes FFT-méretek maximális bitszélességeit.
táblázat 1-2. Adatfolyam skálázatlan FFT maximális bemeneti adat bitszélessége
FFT 16-os méret
Maximális bemeneti szélesség 32
32
30
64
30
128
28
256
28
512
26
1024
26
2048
24
4096
24
1.4.4.3
Belépés a léptékezési ütemtervbe A skálaütemezés minden streaming FFT-hez azonosítja a leskálázási tényezőttage. Minden Radix-22 stagA skálázási tényezőt a méretezési ütemezés dedikált két bitje szabályozza, és a Radix-2 stagA nem négy hatványú FFT-ekben használt e-t egyetlen bit vezérli. A következő ábra egy exampa skálaütemezés felhasználói felületének 1024 pontos FFT-hez. Egy pár jelölőnégyzet egy adott Radix-22 s-nek felel megtage és a leskálázási tényező két bitjét mutatja be. A tényleges leskálázási tényező egy adott s-néltagAz e kiszámítása 22*Bit1+Bit0, és a következő értékek egyikét veszi fel: 1, 2, 4, 8. A következő ábrán látható jelölőnégyzetek a 10 10 10 10 11 bináris léptékű ütemezési értéknek felelnek meg. Ez az érték egy konzervatív ütemterv, amely nem okoz túlcsordulást.
1-7. Méretezési ütemezés felhasználói felület
A következő táblázat felsorolja a konzervatív méretezési ütemezéseket minden olyan FFT-mérethez, amely teljesen túlcsordulásbiztos.
táblázat 1-3. Konzervatív léptékű ütemezések különböző FFT-méretekhez
FFT méret
Radix-22 Stage
5
4
3
2
1
0
4096
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-10. oldal
………..folytatás FFT méret
2048 1024 512 256 128 64 32 16
CoreFFT v8.0
Funkcionális leírás
Radix-22 Stage
5
4
3
2
1
0
x
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
x
x
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
x
x
x
1
1
0
1
0
1
0
1
1
x
x
x
x
1
0
1
0
1
0
1
1
x
x
x
x
x
1
1
0
1
0
1
1
x
x
x
x
x
x
1
0
1
0
1
1
x
x
x
x
x
x
x
1
1
0
1
1
x
x
x
x
x
x
x
x
1
0
1
1
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-11. oldal
CoreFFT v8.0
Felület
2. Felület
Ez a rész a CoreFFT felületét írja le.
2.1
2.1.1
Helyben FFT
Ez a rész a CoreFFT In-Place FFT-jét írja le.
Konfigurációs paraméterek A CoreFFT paraméterekkel (Verilog) vagy általános (VHDL) paraméterekkel rendelkezik az RTL kód konfigurálásához. A következő táblázat leírja a paramétereket és az általánosságokat. Minden paraméter és generikus egész típusú.
2-1. táblázat. Helyi CoreFFT paraméterleírások
INVERSE paraméter
Érvényes tartomány 0
Alapértelmezett 0
Leírás
0: Forward Fourier transzformáció 1: Inverz Fourier transzformáció
SKÁLA
0
0
0: Feltételes blokk lebegőpontos skálázás
1: Feltétel nélküli blokk lebegőpontos skálázás
A bemeneti adatok skálázásának alkalmazásához állítsa a SCALE paramétert 0-ra, és írja be a megfelelő számú védőbitet a bemeneti adatok elé. Ekkor a feltételes blokk lebegőpontjának nincs hatása.
PONTOK
SZÉLES MEMBUF
32, 64, 128,
256
256, 512, 1024,
2048, 4096,
8192, 16384
8
18
0
0
Transzformációs méret. Megjegyzés: Az 16384 pontos FFT-t csak az RTG4, a PolarFire és a PolarFire SoC részek támogatják.
Adat- és twiddle-faktor bitszélesség
0: Minimális (puffer nélkül) konfiguráció 1: Pufferelt konfiguráció
SCALE_EXP_ON
0
0
0: Nem építi fel a lebegőpontos feltételes blokkot
kitevő kalkulátor
1: összeállítja a számológépet
URAM_MAXDEPTH
0, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512
A SmartFusion2, IGLOO2, RTG4, PolarFire és PolarFire SoC részeken elérhető microRAM-mal megvalósítható legnagyobb RAM-mélység. Ha a felhasználó által kiválasztott POINTS átalakítási mérethez szükséges RAM-mélység meghaladja az URAM_MAXDEPTH értéket, a rendszer nagy LSRAM-blokkokat használ.
2.1.2
Portok A következő táblázat felsorolja a beépített CoreFFT architektúra portjeleit.
táblázat 2-2. Helyi CoreFFT port leírások
Port neve DATAI_IM
In/Out Port Width bits Leírás
In
SZÉLESSÉG
Átalakítandó képzeletbeli bemeneti adatok
DATAI_RE
In
SZÉLESSÉG
Átalakítandó valós bemeneti adatok
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-12. oldal
CoreFFT v8.0
Felület
………..folytatás
Port neve
Be/Ki
DATAI_VALID Be
Portszélesség bitek 1
Leírás
Input komplex szó érvényes A jel kíséri a DATAI_IM, DATAI_RE bemeneteken lévő érvényes komplex bemeneti szavakat. Amikor a jel aktív, a bemeneti komplex szó betöltődik a központi memóriába, feltéve, hogy a BUF_READY jel érvényesül.
READ_OUTP Be
1
Transzformált adatok olvasása Általában a modul az FFT eredményeket, amint készen vannak, egyetlen N összetett szóból álló sorozatban adja ki. A transzformált adatfogadó tetszőleges töréseket illeszthet be a börsztbe a READ_OUTP jel deaktiválásával.
DATAO_IM
Ki
DATAO_RE
Ki
DATAO_VALID Out
SZÉLESSÉG 1
Képzeletbeli kimeneti adatok
Valódi kimeneti adatok
Kimeneti komplex szó érvényes A jel kíséri a DATAO_IM és DATAO_RE kimeneteken található érvényes komplex kimeneti szavakat.
BUF_READY Out
1
Az FFT friss adatokat fogad A mag érvényesíti a jelet, amikor készen áll az adatok fogadására. A jel addig marad aktív, amíg a központi memória meg nem telik. Más szóval, a jel aktív marad egészen POINTS komplex bemenetigamples vannak betöltve.
OUTP_READY Ki
1
FFT-eredmények készen A mag érvényesíti a jelet, amikor az FFT-eredmények készen állnak a transzformált adatok fogadására. A jel aktív marad a transzformált adatkeret olvasása közben. Általában POINTS óraközönként tart, hacsak a READ_OUTP jelet nem érvénytelenítik.
SCALE_EXP
Ki
floor[log2 ( Ceil(log2(POIN TS)))]+1
Feltételes blokk lebegőpontos skálázási kitevő Ez az opcionális kimenet a SCALE_EXP_ON paraméter beállításával engedélyezhető. A kimenet akkor engedélyezhető, ha a mag csak feltételes blokk lebegőpontos skálázási módban van (a SCALE paraméter = 0).
PONG CLK
Ki
1
In
1
A bemeneti memória pufferének Pong bankját az FFT motor használja működő helyi memóriaként. Ez az opcionális jel csak pufferelt konfigurációban érvényes.
Óra Felfutó él aktív A központi főóra
SLOWCLK
In
1
NGRST
In
1
Alacsony frekvencia Felfutó élű órajel a twiddle LUT inicializáláshoz, legalább osztva kell lennie a CLK frekvencia nyolcszorosával.
Aszinkron visszaállítás Active-Low
Fontos: Minden jel aktív-magas (logikai 1), hacsak nincs másképp megadva.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-13. oldal
CoreFFT v8.0
Felület
2.2
2.2.1
Streaming FFT
A streaming FFT elérhető GUI konfigurálható natív interfésszel vagy AXI4 streaming interfésszel.
Konfigurációs paraméterek A CoreFFT paraméterekkel (Verilog) vagy általános (VHDL) paraméterekkel rendelkezik az RTL kód konfigurálásához. Az alábbi táblázat ezeket a paramétereket és általánosságokat írja le. Minden paraméter és generikus egész típusú.
táblázat 2-3. CoreFFT Streaming Architecture Paraméterleírások
Paraméter neve FFT_SIZE
Érvényes tartomány alapértelmezett
16, 32, 64, 128, 256 256, 512, 1024, 2048 és 4096
Leírás
Méretpontok átalakítása A mag komplex adatokból álló kereteket dolgoz fel, minden FFT_SIZE komplexet tartalmazó kerettelamples. Az átalakított adatkeretek azonos méretűek.
NATIV_AXI4
0 – 1
0
Az IP interfész kiválasztása
· 0 – Natív interfész
· 1 – AXI4 streaming interfész
Csak streaming architektúrához érhető el
SCALE_ON
0 – 1
1
1 – A konfigurálható méretezési ütemezés engedélyezése
Ha az opció engedélyezve van, a mag alkalmazza a konfigurálható
léptéktényező, SCALE_SCH minden pillangó után.
0 – skálázatlan mód
SCALE_SCH
0
Méretezési ütemezés
Ha a SCALE_ON paraméter 1, akkor a SCALE_SCH-t használják
határozza meg a skálázási tényezőt minden feldolgozáshoztage.
DATA_BITS TWID_BITS ORDER
8 - 32 8 - 32 0 - 1
18
Valós vagy képzeletbeli részek bemeneti bitszélessége.
18
Twiddle tényező bitszélessége valós vagy képzeletbeli részeinek.
0
0: Kimeneti adatok bit fordított sorrendben
1: Kimeneti adatok normál sorrendben
URAM_MAXDEPTH 0, 4, 8, 16, 32, 0 64, 128, 256, 512
A legnagyobb RAM-mélység a SmartFusion2, IGLOO2, RTG4, PolarFire vagy PolarFire SoC részeken elérhető mikro-RAM-mal megvalósítható. Ha a felhasználó által kiválasztott POINTS átalakítási mérethez szükséges RAM-mélység meghaladja az URAM_MAXDEPTH értéket, a rendszer nagy LSRAM-blokkokat használ.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-14. oldal
CoreFFT v8.0
Felület
………..folytatás
Paraméter neve
AXI4S_IN_DATA Megjegyzés: Megmagyarázza a 0-k kitöltését valós és képzeletbeli bemeneti adatokhozamples, ha NATIV_AXI4 = 1
Érvényes tartomány 8,16,24,32
Alapértelmezett 24
Leírás
Ez egy belsőleg generált paraméter, a felhasználó számára nem érhető el. Az s bemeneti adatok értelmezésére szolgálampa bájthatárok tekintetében az AXI4 streaming interfész megkönnyítése érdekében. Az AXI4S_IN_DATA mérete a következőképpen van meghatározva:
1. Ha DATA_BITS = 8, akkor AXI4S_IN_DATA= 8, nincs szükség kitöltésre a bemeneti adatokhozamples
2. Ha 8 < DATA_BITS < 16, akkor AXI4S_IN_DATA = 16, a bemeneti adatok sampAz e-t 16 (DATA_BITS) 0-val kell kitölteni az MSB pozícióban, mind a valós, mind a képzeletbeli adatokhozamples elküldés előtt
3. Ha 16 < DATA_BITS < 24, akkor AXI4S_IN_DATA = 24, a bemeneti adatok sampAz e-t 24 (DATA_BITS) 0-val kell kitölteni az MSB pozícióban, mind a valós, mind a képzeletbeli adatokhozamples elküldés előtt
4. Ha 24 < DATA_BITS < 32, akkor AXI4S_IN_DATA = 32, a bemeneti adatok sampAz e-t 32 (DATA_BITS) 0-val kell kitölteni az MSB pozícióban, mind a valós, mind a képzeletbeli adatokhozamples elküldés előtt
Megjegyzés: A párnázásnak MSB-től kell kezdődnie.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-15. oldal
CoreFFT v8.0
Felület
………..folytatás Paraméter neve
Érvényes tartomány
AXI4S_OUT_DATA 8,16,24,32, 40 Megjegyzés: Megmagyarázza a 0-k kitöltését valós és képzeletbeli kimeneti adatokhozamples, ha NATIV_AXI4 = 1
Alapértelmezett 24
Leírás
Ez egy belsőleg generált paraméter, a felhasználó számára nem érhető el. A kimeneti adatok s értelmezésére szolgálampa bájthatárok tekintetében az AXI4 streaming interfész megkönnyítése érdekében. Az AXI4S_OUT_DATA mérete a következőképpen van meghatározva:
Ha SCALE_ON = 0, akkor s kimenetampa mérete STREAM_DATAO_BITS = DATA_BITS+ceil_log2 (FFT_SIZE) + 1
Ha SCALE_ON = 1, akkor s kimenetample mérete STREAM_DATAO_BITS = DATA_BITS
1. Ha STREAM_DATAO_BITS = 8, akkor AXI4S_OUT_DATA = 8, akkor a kimeneti adatokhoz nem kerül feltöltésreamples
2. Ha 8 < STREAM_DATAO_BITS < 16, akkor AXI4S_OUT_DATA= 16, a kimeneti adatok sampa les 16 – (STREAM_DATAO_BITS) 0-val vannak kitöltve az MSB pozícióban, mind a valós, mind a képzeletbeli adatokhozamples keretezés előtt
3. Ha 16 < STREAM_DATAO_BITS < 24, akkor AXI4S_OUT_DATA = 24, a kimeneti adatok sampa les 24 – (STREAM_DATAO_BITS) 0-val vannak kitöltve az MSB pozícióban, mind a valós, mind a képzeletbeli adatokhozamples keretezés előtt
4. Ha 24 < STREAM_DATAO_BITS < 32, akkor AXI4S_OUT_DATA = 32, a kimeneti adatok sampa les 32-(STREAM_DATAO_BITS) 0-val vannak kitöltve az MSB pozícióban, mind a valós, mind a képzeletbeli adatokhozamples keretezés előtt
5. Ha 32 < STREAM_DATAO_BITS < 40, akkor AXI4S_OUT_DATA = 40, a kimeneti adatok sampa les 40 – ( STREAM_DATAO_BITS) 0-val vannak kitöltve az MSB pozícióban, mind a valós, mind a képzeletbeli adatokhozamples keretezés előtt
Megjegyzés: A párnázásnak MSB-től kell kezdődnie.
2.2.2
Portok Az alábbi táblázat a Streaming CoreFFT makró portjeleit írja le.
táblázat 2-4. Streaming FFT I/O jel leírások
Port neve CLK SLOWCLK
CLKEN
Be/Ki Be Be
In
Port Width, bits Leírás
1
Felfutó élű órajel
1
Alacsony frekvenciájú, felfutó élű órajel a twiddle LUT-hoz
Az inicializálást legalább a CLK négyszeresével kell osztani
frekvencia.
1
Opcionális óra engedélyezési jel
A jel érvényesítésének visszavonása után a mag leállítja az érvényes generálást
eredményeket
NGRST
In
1
RST
In
1
A portok akkor érhetők el, ha NATIV_AXI4 = 1
Aszinkron reset jel aktív-alacsony. Opcionális szinkron reset jel aktív-magas.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-16. oldal
CoreFFT v8.0
Felület
………..folytatás
Port neve
Be/Ki
AXI4_S_DATAI_ TVALID-ben
AXI4_S_DATAI_ Out TREADY
AXI4_S_TDATAI Be
AXI4_S_TLASTI In
AXI4_M_DATAO Out _TVALID
AXI4_M_DATAO In _TREADY
AXI4_M_TDATA Out O
AXI4_M_TLAST Out O
AXI4_S_CONFIG Itt: I_TVALID
AXI4_S_
Ki
CONFIGI
_KÉPES
AXI4_S_CONFIG Az I-ben
AXI4_M_CONFI Kimenet GO_TVALID
AXI4_M_CONFI In GO _TREADY
Port Width, bits Leírás
1
AXI4 Érvényes adatfolyam adatfolyam a magnak külső forrásból
az adatok elérhetőségét jelzi. A mag START-jaként működik.
Megjegyzés: További információért olvassa el a START port leírását.
1
AXI4 Adatfolyam készen áll a külső forrásra
Jelzi a magok készenlétét az adatok elfogadására
(2*
AXI4 Adatfolyam adatbevitel a forrástól a magig.
AXI4S_IN_DATA) Valós adatokat (DATAI_RE) tartalmaz 0-kkal és képzeletbelivel
(DATAI_IM) adatok ennek megfelelően 0-val kitömve.
1
Az utolsó adatok átvitelét jelziample külsőtől
forrás.
1
Az AXI4 adatfolyam érvényes kimenete a vevő felé azt jelzi, hogy a mag készen áll
átalakított adatok küldésére. A mag DATAO_VALID-jeként működik.
Megjegyzés: További információért olvassa el a DATAO_VALID port leírását
információ.
1
AXI4 Adatfolyam készen áll a vevőtől
Jelezze a külső vevő készenlétét
Mindig 1-nek kell lennie az alapvető funkciókhoz
(2 * AXI4S_OUT_DA TA)
AXI4 Adatok továbbítása a vevőre.
Transzformált valós adatokat (DATAO_RE) tartalmaz 0-kkal és képzeletbeli adatokat (DATAO_IM) ennek megfelelően 0-val kiegészítve.
1
Az utoljára átalakított adatok átvitelét jelziample innen
IP
1
Érvényes bemenet a maghoz külső forrásból
A konfigurációs adatok elérhetőségét jelzi
1
Készen áll a külső forrásra a magok készenlétének jelzésére
a konfigurációs adatok elfogadása.
8
Konfigurációs adatok bevitele a forrásból a magba és a forrásba
konfigurálnia kell az IP-t az adatok továbbítása előttamples. Azt
a következő konfigurációs információkat tartalmazza:
· Bit0 – INVERZ (Ha a bit magas, a mag kiszámítja a következő adatkeret inverz FFT-jét, ellenkező esetben Forward FFT-t)
· Bit1 – FRISSÍTÉS (Töltsd be újra a twiddle-együtthatós LUT-okat a megfelelő RAM blokkokban)
1
Az állapotadatok érvényes kimenete a vevőre
Jelzi, hogy a mag készen áll az átalakított adatok küldésére
1
Állapotadatok készen állnak a vevőtől
A külső vevő készenlétét jelzi.
Mindig 1-nek kell lennie az alapvető funkciókhoz.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-17. oldal
CoreFFT v8.0
Felület
………..folytatás
Port neve
Be/Ki
AXI4_M_CONFI Out GO
Port Width, bits Leírás
8
Állapotadatok a vevőhöz
A következő állapotinformációkat tartalmazza:
Bit0 – OVFLOW_FLAG (Aritmetikai túlcsordulás jelző, a CoreFFT érvényesíti a jelzőt, ha az FFT/IFFT számítás túlcsordul. A jelző azonnal elindul, amint a mag túlcsordulást észlel. A jelző akkor ér véget, amikor az aktuális kimeneti adatkeret véget ér)
A portok elérhetők, ha NATIV_AXI4=0
DATAI_IM
In
DATA_BITS
DATAI_RE
In
DATA_BITS
INDUL
In
1
Átalakítandó képzeletbeli bemeneti adatok.
Átalakítandó valós bemeneti adatok.
Átalakítás indító jele
Azt a pillanatot jelöli, amikor az első szampN komplex s bemeneti adatkeret leamples belép a magba.
Ha a START akkor érkezik, amikor az előző bemeneti adatkeret nem fejeződött be, a jelet figyelmen kívül kell hagyni.
INVERVE
In
1
Inverz transzformáció Amikor a jel érvényesül, a mag a következő adatkeret inverz FFT-jét számítja ki, egyébként előre FFT-t.
FRISSÍTÉS
In
DATAO_IM
Ki
DATAO_RE
Ki
OUTP_READY Ki
1
DATA_BITS DATA_BITS 1
Újratölti a twiddle-együtthatós LUT-okat a megfelelő RAM-blokkokban.
Képzeletbeli kimeneti adatok
Valódi kimeneti adatok
Az FFT eredmények készen állnak A mag érvényesíti a jelet, amikor egy N FFT adatból álló keretet készül kiadni. A jel szélessége egy órajel.
DATAO_VALID Out
1
A kimeneti keret érvényes
Érvényes kimeneti adatkeretet kísér. Az indítás után a jel N óraciklusig tart.
Ha a bemeneti adatok folyamatosan érkeznek anélkül, hogy a képkockák között hézagok vannak, akkor az egyszer elindított DATAO_VALID korlátlan ideig tart.
OVFLOW_FLAG Out
1
Aritmetikai túlcsordulás jelző A CoreFFT érvényesíti a jelzőt, ha az FFT/IFFT számítás túlcsordul. A zászló azonnal elindul, amint a mag túlcsordulást észlel. A zászló akkor ér véget, amikor az aktuális kimeneti adatkeret véget ér.
RFS
Ki
1
Indítási kérés A mag érvényesíti a jelet, amikor készen áll a következő bemeneti adatkeretre. A jel azonnal elindul, amint a mag készen áll a következő képkockára. A jel akkor ér véget, amikor a mag megkapja a kért START jelet.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-18. oldal
CoreFFT v8.0
Felület
Fontos: Minden jel aktív-magas (logikai 1), hacsak nincs másképp megadva.
2.2.3
Bemeneti/kimeneti adatkeret formátum az AXI4 streaming interfészhez Ha az AXI4 streaming interfész van kiválasztva, a bemeneti és kimeneti adatkeretek kaszkádolt valós és képzeletbeli adatokként állnak rendelkezésre, az adatok sampA les-eket először nullákkal töltik fel, hogy megfeleljenek a bájthatároknak, hogy megkönnyítsék az AXI4 adatfolyamot.
Plample, DATA_BITS of 26, a legközelebbi bájthatár 32, ezért hat 0-t kell hozzáfűzni a valós és képzeletbeli adatokhozample a keretbe történő lépcsőzetes AXI4 streaming I/O DATA előtt
táblázat 2-5. AXI4 Streaming Interface I/O adatkeret formátum
Bitek: 63…58 0 padding
Bitek: 57…32 Képzelt adatok
Bitek: 31...26 0-s Padding
Bitek: 25…0 valós adat
Tipp: Tekintse meg az AXI4S_IN_DATA és AXI4S_OUT_DATA paraméterek leírását a 2-3. táblázatban a nulla kitöltéshez.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-19. oldal
CoreFFT v8.0
Időzítési diagramok
3. Időzítési diagramok
Ez a rész a CoreFFT időzítési diagramját írja le.
3.1 In-Place FFT
Amikor a helyben lévő FFT érvényesíti a BUF_READY jelet, egy adatforrás elkezdi szolgáltatni az adatokat.ample kell alakítani. A bemeneti adatok képzeletbeli és valós fele sample kell adni egyidejűleg és a DATAI_VALID érvényességi bittel együtt. Az adatforrás szolgáltathatja az sample minden órajelben vagy tetszőlegesen lassabb sebességgel (lásd a 3-1. ábrát). Miután az FFT modul N-bemenetet kapamples, csökkenti a BUF_READY jelet. Az FFT motor automatikusan elkezdi feldolgozni az adatokat, miután azok készen állnak. A minimális memóriakonfigurációban a feldolgozási fázis közvetlenül az adatbetöltés befejezése után kezdődik. A pufferelt konfigurációban az FFT motor várhat, amíg az előző adatlöketet feldolgozzák. Ezután a motor automatikusan beindul. A következő ábra a bemeneti adatok betöltését mutatja. 3-1. ábra. Bemeneti adatok betöltése
A transzformáció befejeztével az FFT modul érvényesíti az OUTP_READY jelet, és megkezdi az FFT eredmények generálását. Az s kimenet képzeletbeli és valós feleampA le-ek egyszerre jelennek meg a DATAO_IM és a DATAO_RE többbites kimeneteken. Minden kimenet sample a DATAO_VALID bit kíséri. Az adatvevő vagy minden órajelben, vagy tetszőlegesen lassabb sebességgel fogadja a transzformált adatokat. Az FFT modul folyamatosan adatkimenetet biztosít, miközben a READ_OUTP jel érvényesül. A kimenet vezérléséhez sampLehetőség szerint a vevőnek szükség esetén deaktiválnia kell a READ_OUTP jelet (a következő ábrán látható módon). A következő ábra a transzformációs adatok fogadását mutatja. 3-2. ábra. Átalakított adatok fogadása
Amikor a READ_OUTP jelet használja az olvasási sebesség szabályozására, figyelembe kell venni az FFT ciklus lehetséges növekedését. A minimális memória konfigurációban az olvasási (feltöltési) idő meghosszabbítása meghosszabbítja az FFT ciklust, lásd az 1-2. ábrát. A pufferelt konfigurációban az FFT ciklus akkor növekszik, ha a tényleges feltöltési idő meghaladja az 1-3. ábrán „Elérhető az i. ciklus eredményeinek olvasásához” látható dedikált intervallumot. Ezenkívül a pufferelt konfigurációban a kimeneti puffer akkor is elfogadja a friss FFT eredményeket, ha a régebbi eredményeket nem olvasta ki, így felülírja a régebbieket. Ebben az esetben a mag érvényteleníti az OUTP_READY és a DATAO_VALID jeleket, amikor azok már nem érvényesek.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-20. oldal
CoreFFT v8.0
Időzítési diagramok
3.2
3.2.1
Streaming FFT
Az AXI4S interfész esetében az AXI4S interfészportok működése a natív interfész működéséhez van leképezve. Az egy az egyhez leképezéshez lásd a 2-4. táblázatot a 2.2-es portokban. Streaming FFT.
RFS és START A mag generálja az RFS jelet, hogy tudatja az adatforrással, hogy készen áll a bemeneti adatok következő képkockájára.amples. Az érvényesítés után az RFS aktív marad mindaddig, amíg az adatforrás START jellel nem válaszol.
Amint a mag megkapja a START parancsot, deaktiválja az RFS jelet, és elkezdi fogadni a bemeneti adatkeretet. N órai intervallum után az adatkeret vétele befejeződik, és az RFS jel ismét aktívvá válik. A következő ábra egy example, amikor az FFT motor arra vár, hogy az adatforrás START jelet adjon.
3-3 ábra. RFS A START-ra vár
A START jelnek állandó aktív értéke van, és a mag közvetlenül az előző keret vége után újabb bemeneti keretet kezd kapni. Az adatforrás számára opcionálisan figyelni kell az RFS-jelet. Bármikor érvényesíteni tudja a START jelet, és a mag amint tud, újabb bemeneti keretet kezd fogadni. A 3-3. ábra helyzetében a START jelzés után azonnal megkezdődik az új keret betöltése. Ha a START jel akkor érkezik, amikor egy előző bemeneti keret betöltődik, a mag megvárja, amíg a keret véget ér, majd elkezd betölteni egy másik keretet. A következő ábra egy másik example, ahol a bemeneti adatok korlátlan ideig érkeznek a keretek közötti hézagok nélkül. 3-4. Streaming adatok átalakítása
A következő ábra azt mutatja, hogy a START jel egy órajellel vezet az aktuális bemeneti kerethez. 3-5. START Vezeti az adatokat
3.2.2
OUTP_READY és DATAO_VALID
Ez a két jel arra szolgál, hogy értesítse az adatvevőt, amikor az FFT eredmények készen állnak. Az OUTP_READY egy órajel-szélességű impulzus. A mag érvényesít, amikor a kimeneti adatkeret kimenetre készül. A mag érvényesíti a DATAO_VALID jelet, miközben létrehozza a kimeneti keretet. A DATAO_VALID jel egy órajellel követi az OUTP_READY jelet. A következő ábra a két jel és az FFTed adatkeret közötti időzítési összefüggéseket mutatja.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-21. oldal
3-6. Kimeneti adatok és kézfogás jelek
CoreFFT v8.0
Időzítési diagramok
A következő ábra egy olyan forgatókönyvet mutat be, amelyben a DATAO_VALID jel folyamatosan aktív, amikor a streaming adatoknak nincs hézag a keretek között.
3-7. ábra. Kimeneti adatok streamelése hiányosságok nélkül
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-22. oldal
CoreFFT v8.0
Tool Flow
4. Szerszámáramlás
Ez a rész a CoreFFT eszközfolyamát írja le.
4.1 Engedély
A CoreFFT licenczárolt.
4.2 A CoreFFT konfigurálása a SmartDesign programban
A CoreFFT letölthető a Libero® IP katalógusból a következőn keresztül web adattár. Miután felkerült a katalógusba, a mag példányosítható a SmartDesign folyamat segítségével. A SmartDesign projekt létrehozásának módját a SmartDesign felhasználói kézikönyvben találja. Az alappéldány konfigurálása és generálása után az alapfunkciók szimulálhatók a CoreFFT-hez mellékelt tesztpad segítségével. A tesztpad paraméterei automatikusan a CoreFFT konfigurációhoz igazodnak. A CoreFFT példányosítható egy nagyobb tervezés komponenseként.
Fontos: A CoreFFT kompatibilis a Libero integrált tervezési környezettel (IDE) és a Libero SoC-vel. Hacsak nincs másképp meghatározva, ez a dokumentum a Libero nevet használja a Libero IDE és a Libero SoC azonosítására. 4-1. ábra. SmartDesign CoreFFT példány View
A mag a SmartDesign konfigurációs grafikus felhasználói felületével (GUI) konfigurálható. Egy exampA SmartFusion2 család grafikus felhasználói felületének le a következő ábrán látható.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-23. oldal
4-2. ábra. A CoreFFT konfigurálása a SmartDesignban
CoreFFT v8.0
Tool Flow
4.3 Szimulációs folyamatok
A kiadás tartalmazza a CoreFFT felhasználói tesztpadját. Ehhez hajtsa végre a következő lépéseket: 1. A felhasználói tesztpad futtatásához a Libero SoC tervezési hierarchia ablaktábláján állítsa be a tervezési gyökeret a CoreFFT példányra. 2. A Pre-Synthesized Design ellenőrzése alatt a Libero SoC Design Flow ablakban kattintson a jobb gombbal a Szimuláció elemre, majd válassza a Megnyitás interaktívan lehetőséget. Ez meghívja a ModelSim-et, és automatikusan futtatja a szimulációt.
Fontos: A mag VHDL verziójának szimulálásakor érdemes lehet megszabadulni az IEEE.NUMERIC_STD könyvtár figyelmeztetéseitől. Ehhez adja hozzá a következő két sort az automatikusan generált run.do fájlhoz file:
· NumericStdNoWarnings -1 beállítása · StdArithNoWarnings -1 beállítása
4.3.1 4.3.1.1
Testbench A CoreFFT ellenőrzésére és tesztelésére használt egységes tesztpadot felhasználói tesztpadnak nevezik.
User Testbench A következő ábra a tesztpad blokkvázlatát mutatja. A következő egyenlet megmutatja, hogy az arany viselkedési FFT hogyan valósítja meg a véges precíziós számításokat.
x(k) = n= 0N-1X(n)e?jnk2?/N
A Bevezetés 1. vagy 2. egyenlete szerint mind az aranyszínű FFT, mind a CoreFFT azonosan van konfigurálva, és ugyanazt a tesztjelet kapja. A tesztpad összehasonlítja a golden modul és a tényleges CoreFFT kimeneti jeleit.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-24. oldal
4-3 ábra. CoreFFT felhasználói tesztpad
CoreFFT v8.0
Tool Flow
A tesztpad plampA generált FFT modul használatáról. A próbapad az igényeknek megfelelően módosítható.
4.4 Tervezési korlátok
Az alapvető időzítéshez kivételek szükségesek (azaz hamis útvonal és több kerékpárút) az órahatárok között. A hozzáadandó kényszerekre vonatkozó hivatkozásért tekintse meg a CoreFFT.sdc fájlt az elérési útról. /component/Actel/DirectCores/CoreFFT/ /constraints/ CoreFFT.sdc.
4.5 Szintézis Libero SoC-ben
A kiválasztott konfiguráció szintézisének futtatásához hajtsa végre a következő lépéseket: 1. Állítsa be megfelelően a tervezési gyökeret a konfigurációs grafikus felületen. 2. Az Implement Design alatt a Tervezési folyamat lapon kattintson a jobb gombbal a Szintézis elemre, és válassza a Futtatás parancsot.
4.6 Hely és útvonal a Libero SoC-ben
A tervezési gyökér megfelelő beállítása után futtassa a Szintézist. A Tervezés megvalósítása területen a Tervezési folyamat lapon kattintson jobb gombbal a Hely és útvonal elemre, majd kattintson a Futtatás parancsra.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-25. oldal
CoreFFT v8.0
Rendszerintegráció
5. Rendszerintegráció
Ez a rész egy example, amely a CoreFFT integrációját mutatja.
5.1 In-Place FFT
A következő ábrán egy example a mag használatáról. Amikor a helyben lévő FFT érvényesíti a BUF_READY jelet, egy adatforrás elkezdi szolgáltatni az adatokat.ample kell alakítani. A bemeneti adatok képzeletbeli és valós fele sampA le-t egyidejűleg kell megadni, és a DATAI_VALID érvényességi bittel együtt kell megadni. Az adatforrás szolgáltathatja az sample minden órajelben vagy tetszőlegesen lassabb ütemben (lásd 3-1. ábra). Miután az FFT modul N-bemenetet kapott samples, csökkenti a BUF_READY jelet. 5-1. ábra. Voltample az In-Place FFT rendszert
Az FFT motor automatikusan elkezdi feldolgozni az adatokat, miután azok készen állnak. A minimális memóriakonfigurációban a feldolgozási fázis közvetlenül az adatbetöltés befejezése után kezdődik. A pufferelt konfigurációban az FFT-motor várhat egy korábbi adatlöket feldolgozásáig. Ezután a motor automatikusan beindul.
5.2 FFT streamelés
A mag előremenő FFT-t hajt végre a minden órajelben érkező adatokon. Az adatforrás folyamatosan szolgáltatja az adatokat, miközben az adatvevő folyamatosan fogadja az FFT-ed eredményeket, és szükség esetén figyeli a túlcsordulási jelzőt. Az opcionális bemeneti START jel és a kimeneti RFS jel akkor használható, ha az adatkeretek feldolgozása szükséges. Az adatforrás a START jelet generálja egy másik keret kezdetének megjelölésére, az adatvevő pedig az RFS jelet használja a kimeneti keret kezdetének megjelölésére. A CoreFFT adatfolyam végtelen összetett adatfolyamot tud feldolgozni, amint az a következő ábrán látható.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-26. oldal
ábra 5-2. Voltampegy Streaming FFT rendszer
CoreFFT v8.0
Rendszerintegráció
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-27. oldal
CoreFFT v8.0
A. függelék: Helyi FFT-eszközhasználat…
6. A. függelék: Helyi FFT-eszköz használat és teljesítmény
A 6-1. táblázat és a 6-2. táblázat bemutatja a kihasználtságot és a teljesítményt különféle FFT-méretek és adatszélességek esetén. A számokat a 6-3. táblázatban felsorolt konfigurációból kaptuk.
6-1. táblázat. Helyi FFT SmartFusion2 M2S050 eszközhasználat és teljesítmény (minimális memóriakonfiguráció)
Alapparaméterek
Szövet erőforrás-használat
Blokkok
Teljesítmény
256. pont
szélessége 18
DFF 1227
4 LUT 1245
Összesen 2472
LSRAM MACC
3
4
Clock Rate
328
FFT idő (s)
3.3
512
18
1262
1521
2783
3
4
321
7.4
1024
18
1299
2029
3328
3
4
310
16.8
4096
18
1685
4190
5875
12
4
288
85.7
6-2. táblázat. Helyi FFT SmartFusion2 M2S050 eszközhasználat és teljesítmény (pufferelt konfiguráció)
Alapparaméterek
PONT SZÉLESSÉG
256
18
512
18
1024
18
4096
18
Szövet erőforrás-használat
DFF
4LUT
Teljes
1487
1558
3045
1527
1820
3347
1579
2346
3925
2418
4955
7372
LSRAM blokkok 7 7 7 28
MACC 4 4 4 4
Teljesítmény
Órajel FFT idő (s)
328
3.3
321
7.4
310
16.8
281
87.8
Tipp: · A 6-1. és a 6-2. táblázatban szereplő adatok tipikus szintézisbeállításokkal készültek. A Synplify frekvenciája (MHz) 500-ra volt állítva
· A kihasználtsági számokat a Libero v12.4 használatával kaptuk meg, és az újabb változatokkal lehetséges a terület és a teljesítmény javulása
· A szintézis beállításokban a ROM-összetevők logikára, a RAM-optimalizálás pedig nagy sebességre van leképezve
· Az elrendezés beállításai a következők voltak:
Tervezői blokk létrehozása engedélyezve
Nagy erőfeszítést igénylő elrendezés engedélyezve
· A megjelenített FFT idő csak az átalakítási időt tükrözi. Nem veszi figyelembe az adatok letöltését vagy az eredmények feltöltési idejét
6-3. táblázat. Helyi FFT PolarFire MPF300 eszközök kihasználása és teljesítménye (minimális memóriakonfiguráció)
Alapparaméterek
Szövet erőforrás-használat
Max óra
PONTOK SZÉLESSÉG uRAM Mélység 4 LUT DFF uRAM LSRAM MACC Frekvencia
64
18
512
939 1189 9
0
4
415
Átalakítási idő (USA)
0.6
128
18
512
1087 1254 9
0
4
415
1.2
256
18
512
1501 1470 18 0
4
415
2.6
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-28. oldal
CoreFFT v8.0
A. függelék: Helyi FFT-eszközhasználat…
………..folytatás
Alapparaméterek
Szövet erőforrás-használat
Max óra
PONTOK SZÉLESSÉG uRAM Mélység 4 LUT DFF uRAM LSRAM MACC Frekvencia
512
18
0
1519 1275 0
3
4
386
512
25
0
2494 2841 0
6
16
364
1024 25
0
3088 2859 0
6
16
369
4096 18
0
4161 1679 0
12
4
352
4096 25
0
6426 3237 0
15
16
339
16384 18
0
9667 3234 0
54
4
296
16384 25
0
17285 5483 0
75
16
325
Átalakítási idő (USA)
6.2 6.7 14.3 70.1 73 387 353.5
6-4. táblázat. Helyi FFT PolarFire MPF300 eszközhasználat és teljesítmény (pufferelt konfiguráció)
Alapparaméterek
Szövet erőforrás-használat
Max óra
PONTOK SZÉLESSÉG uRAM Mélység 4 LUT DFF uRAM LSRAM MACC Frekvencia
Átalakítási idő (USA)
64
18
512
1294 1543 21 0
4
351
0.7
256
18
512
2099 2050 42 0
4
351
3.1
512
18
512
2858 2858 84 0
4
351
6.8
1024 18
512
4962 4488 168 0
4
278
18.7
16384 18
0
12346 6219 0
126
4
335
342
Tipp: · A 6-3. és 6-4. táblázatban szereplő adatok a Libero SoC tipikus eszközbeállításaival készültek. Az időzítési korlátozás 400 MHz-re volt beállítva
· A kihasználtsági számokat a Libero v12.4 használatával kaptuk meg, és az újabb változatokkal lehetséges a terület és a teljesítmény javulása
· A szintézis beállításokban a ROM-összetevők logikára, a RAM-optimalizálás pedig nagy sebességre van leképezve
· A hely és az útvonal az időzítés által vezérelt nagy erőfeszítésű elrendezéshez lett beállítva
· Az FFT idő csak az átalakítási időt tükrözi. Nem veszi figyelembe az adatok letöltését vagy az eredmények feltöltési idejét
Fontos: A PolarFire SoC család FPGA erőforrásai és teljesítményadatai hasonlóak a PolarFire családéhoz.
táblázat 6-5. Helyi FFT-használati és teljesítménykonfigurációs paraméter INVERSE SCALE SCALE_EXP_ON HDL típus
Érték 0 0 0 Verilog
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-29. oldal
CoreFFT v8.0
B. függelék: Streaming FFT-eszközhasználat…
7. B. függelék: Streaming FFT-eszköz kihasználtsága és teljesítménye
A következő táblázatok felsorolják a különféle streaming FFT konfigurációk kihasználtságát és teljesítményét.
7-1. táblázat. Streaming FFT SmartFusion2 M2S050T sebességfokozat -1
Alapparaméterek
Erőforrás-használat
Blokkok
Clock Rate
FFT_SIZE DATA_BITS TWID_BITS Rendelés DFF 4LUT Teljes LSRAM uRAM MACC
16
18
18
Fordított 2198 1886 4084 0
11
8
241
16
18
18
Normál 1963 1600 3563 0
5
8
241
32
18
18
Fordított 3268 2739 6007 0
16
16
225
64
18
18
Fordított 3867 3355 7222 0
19
16
217
128
18
18
Fordított 4892 4355 9247 5
16
24
216
256
18
18
Fordított 5510 5302 10812 7
16
24
229
256
18
18
Normál 5330 5067 10406 3
16
24
229
256
24
25
Fordított 8642 7558 16200 8
21
48
223
512
18
18
Fordított 6634 6861 13495 10
16
32
228
512
18
24
Fordított 9302 8862 18164 12
18
64
228
1024
24
24
Fordított 10847 11748 22595 17
18
64
225
1024
24
25
Fordított 11643 12425 24068 19
22
64
221
Tipp: · Az uRAM maximális mélysége 64 volt
· A kihasználtsági számokat a Libero v12.4 használatával kaptuk meg, és az újabb verziók potenciális terület- és teljesítményjavulás érhető el
· A szintézis beállításokban a ROM-összetevők logikára, a RAM-optimalizálás pedig nagy sebességre van leképezve. A Synplify frekvenciája 500-ra volt állítva
· Az elrendezés nagy erőfeszítéssel mód van beállítva
7-2. táblázat. Streaming FFT PolarFire MPF300 Speed Grade -1
Alapparaméterek
FFT_SIZE DATA_BIT TWID_BITS SCALE uRAM Rendelési mélység
Erőforrás-használat
Óra
4LUT DFF uRAM LSRAM MACC Rate
16
16
18
On
256 Fordított 1306 1593 6
0
4
319
16
16
18
On
256 Normál 1421 1700 12 0
4
319
32
16
18
On
256 Fordított 1967 2268 18 0
8
319
64
16
18
On
256 Fordított 2459 2692 15 0
8
319
128
20
18
On
256 Normál 4633 4911 44 0
24
310
256
22
18
Le
256 Normál 6596 6922 94 0
24
307
256
24
25
512
18
18
On
0
On
0
Fordított 8124 8064 0
14
48
304
Fordított 6686 5691 0
9
32
293
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-30. oldal
CoreFFT v8.0
B. függelék: Streaming FFT-eszközhasználat…
………..folytatás Alapparaméterek
FFT_SIZE DATA_BIT TWID_BITS SCALE uRAM Rendelési mélység
Erőforrás-használat
Óra
4LUT DFF uRAM LSRAM MACC Rate
1024
24
25
On
0
Fordított 13974 10569 0
21
64
304
1024
18
18
On
0
Normál 14289 10816 0
27
64
307
2048
18
18
On
0
Normál 12852 7640 0
24
40
304
2048
18
18
On
0
Fordított 12469 7319 0
16
40
315
4096
24
25
On
0
Normál 29977 14288 0
59
80
305
4096
28
28
On
512 Normál 34448 17097 120 48
80
301
Tipp: · Az előző táblázatban szereplő adatok a Libero SoC tipikus eszközbeállításaival készültek. Az időzítési korlátozás 400 MHz-re volt beállítva
· A streaming architektúra eszközhasználati számai közel azonosak az AXI4S interfész és a natív interfész esetében
· A kihasználtsági számokat a Libero v12.4 használatával kaptuk meg, és az újabb verziók potenciális terület- és teljesítményjavulás érhető el
· A szintézis beállításokban a ROM-összetevők logikára, a RAM-optimalizálás pedig nagy sebességre van leképezve
· A hely és az útvonal az időzítés-vezérelt nagy erőfeszítésű elrendezéshez lett beállítva
· A PolarFire SoC család FPGA erőforrásai és teljesítményadatai hasonlóak a PolarFire családéhoz
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-31. oldal
CoreFFT v8.0
Revíziótörténet
8. Revíziótörténet
A felülvizsgálati előzmények leírják a dokumentumban végrehajtott változtatásokat. A változtatások átdolgozásonként vannak felsorolva, a legfrissebb kiadványtól kezdve.
8-1. táblázat. Módosítási előzmények
Felülvizsgálat dátuma Leírás
C
08/2022 A dokumentum C változatában frissítve: 6-1. táblázat, 6-2. táblázat, 6-3. táblázat, 6-4. táblázat, 7-1.
táblázat és 7-2.
B
07/2022 Az alábbiakban felsoroljuk a dokumentum B változatában bekövetkezett változásokat:
· Frissítve: 2-2. táblázat a 2.1.2-ben. Portok.
· Frissítve: 2-4. táblázat a 2.2.2-ben. Portok.
· Frissítve: 4.4. Tervezési korlátok.
· Eltávolítva: „Időzítési korlátozások konfigurálása” szakasz.
A
07/2022 Az alábbiakban felsoroljuk a dokumentum A változatában bekövetkezett változásokat:
· A dokumentumot áttelepítettük a Microchip sablonba.
· A dokumentumszám frissítve DS50003348A-ra 50200267-ről.
· A következő szakaszok frissülnek:
1. táblázat: Jellemzők.
Eszköz kihasználtsága és teljesítménye.
1-2. táblázat az 1.4.4.2. Méretezetlen mód bemeneti bitszélesség-korlátozások.
1-7. ábra az 1.4.4.3. Belépés a léptékezési ütemezésbe.
1-3. táblázat az 1.4.4.3. Belépés a léptékezési ütemezésbe.
2-3. táblázat a 2.2.1. Konfigurációs paraméterek.
2-4. táblázat a 2.2.2. Portok.
2-2. táblázat a 2.1.2. Portok.
4-2. ábra a 4.2. A CoreFFT konfigurálása a SmartDesignban.
· A következő szakaszokkal egészül ki: 1.4.3. Streaming FFT kimeneti adatok szósorrend. 2.2.3. Bemeneti/kimeneti adatkeret formátum az AXI4 streaming interfészhez. 4.3. Szimulációs áramlások. 4.4. Tervezési korlátok. 4.5. Szintézis Libero SoC-ben. 4.6. Hely és útvonal a Libero SoC-ben.
· A következő szakaszok eltávolítva: „Támogatott verzió”. „Természetes kimeneti sorrend.”
10
—
Hozzáadott PolarFire® SoC támogatás.
9
—
„Terméktámogatás”: Eltávolítva.
8
—
Frissített változtatások a CoreFFT v7.0-val kapcsolatban.
7
—
Frissített változtatások a CoreFFT v6.4-val kapcsolatban.
6
—
Frissített változtatások a CoreFFT v6.3-val kapcsolatban.
5
—
Frissített változások a Támogatott családokkal kapcsolatban (SAR 47942).
4
—
Frissített változtatások a CoreFFT v6.1-val kapcsolatban.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-32. oldal
CoreFFT v8.0
Revíziótörténet
………..folytatás Felülvizsgálat dátuma
3
—
2
—
1
—
Leírás
Az alábbiakban a dokumentum 3.0-s változatában végrehajtott változtatások listája látható: · Frissített változtatások a CoreFFT v6.0-val kapcsolatosan. · A kiadás támogatja a SmartFusion2 családot (csak In-Place architektúra).
Az alábbiakban a dokumentum 2.0-s változatában végrehajtott változtatások listája látható: · Frissített változtatások a CoreFFT v5.0-val kapcsolatosan. · Ez a kiadás új architektúrát ad a meglévő In-place CoreFFT v4.0-hoz. · Az új architektúra támogatja a Streaming Forward és az Inverse FFT-t, amely átalakítja a nagy sebességű adatfolyamot.
Kezdeti kiadás.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-33. oldal
CoreFFT v8.0
Microchip FPGA támogatás
A Microchip FPGA termékcsoport termékeit különféle támogatási szolgáltatásokkal támogatja, beleértve az Ügyfélszolgálatot, az Ügyfél műszaki támogatási központját, stb webtelephelye és világszerte működő értékesítési irodái. Az ügyfeleknek azt javasoljuk, hogy látogassák meg a Microchip online forrásait, mielőtt kapcsolatba lépnének az ügyfélszolgálattal, mivel nagyon valószínű, hogy kérdéseiket már megválaszolták. Lépjen kapcsolatba a Műszaki Támogatási Központtal a következőn keresztül weba www.microchip.com/support címen. Említse meg az FPGA-eszköz cikkszámát, válassza ki a megfelelő házkategóriát, és töltse fel a tervet files miközben létrehoz egy műszaki támogatási ügyet. Lépjen kapcsolatba az Ügyfélszolgálattal a nem műszaki terméktámogatásért, mint például a termékárak, a termékfrissítések, a frissítési információk, a rendelés állapota és az engedélyezés.
· Észak-Amerikából hívja a 800.262.1060 számot · A világ többi részéből hívja a 650.318.4460 számot · Fax, a világ bármely pontjáról: 650.318.8044
Mikrochip információk
A Mikrochip Webtelek
A Microchip online támogatást nyújt a mi oldalunkon keresztül weba www.microchip.com/ címen. Ez webkészítésére használják az oldalt files és információk könnyen elérhetők az ügyfelek számára. A rendelkezésre álló tartalom egy része a következőket tartalmazza:
· Terméktámogatási adatlapok és hibák, alkalmazási megjegyzések és sample programokat, tervezési forrásokat, felhasználói kézikönyveket és hardvertámogató dokumentumokat, legújabb szoftverkiadásokat és archivált szoftvereket
· Általános műszaki támogatás gyakran ismételt kérdések (GYIK), műszaki támogatási kérések, online vitacsoportok, Microchip tervezési partnerprogram tagjai
· A Microchip üzletága Termékválasztó és rendelési útmutatók, legújabb Microchip sajtóközlemények, szemináriumok és események listája, Microchip értékesítési irodáinak, forgalmazóinak és gyári képviselőinek listája
Termékváltoztatásértesítő szolgáltatás
A Microchip termékváltoztatási értesítési szolgáltatása segít az ügyfeleknek naprakészen tartani a Microchip termékeit. Az előfizetők e-mailben értesítést kapnak, ha egy adott termékcsaláddal vagy fejlesztőeszközzel kapcsolatban változás, frissítés, átdolgozás vagy hiba történik. A regisztrációhoz látogasson el a www.microchip.com/pcn webhelyre, és kövesse a regisztrációs utasításokat.
Ügyfélszolgálat
A Microchip termékek felhasználói több csatornán keresztül kaphatnak segítséget: · Forgalmazó vagy Képviselő · Helyi Értékesítési Iroda · Beágyazott megoldások mérnöke (ESE) · Technikai támogatás
Az ügyfeleknek támogatásért fordulniuk kell a forgalmazójukhoz, képviselőjükhöz vagy az ESE-hez. A helyi értékesítési irodák is rendelkezésre állnak, hogy segítsenek az ügyfeleknek. Az értékesítési irodák és helyszínek listája ebben a dokumentumban található. A technikai támogatás a következőn keresztül érhető el webwebhely: www.microchip.com/support
Mikrochip eszközök kódvédelmi funkciója
Vegye figyelembe a Microchip termékek kódvédelmi funkciójának alábbi részleteit:
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-34. oldal
CoreFFT v8.0
· A Microchip termékek megfelelnek az adott Microchip Adatlapjukban szereplő előírásoknak. · A Microchip úgy gondolja, hogy termékcsaládja biztonságos, ha rendeltetésszerűen, működésen belül használják
specifikációknak megfelelően és normál körülmények között. · A Microchip értékeli és agresszíven védi szellemi tulajdonjogait. Megpróbálja megsérteni a kódot
A Microchip termék védelmi funkciói szigorúan tilosak, és sérthetik a Digital Millennium Copyright Act-et. · Sem a Microchip, sem más félvezető gyártó nem tudja garantálni kódja biztonságát. A kódvédelem nem jelenti azt, hogy garantáljuk a termék „törhetetlenségét”. A kódvédelem folyamatosan fejlődik. A Microchip elkötelezett amellett, hogy folyamatosan fejlessze termékei kódvédelmi funkcióit.
Jogi közlemény
Ez a kiadvány és az itt található információk csak Microchip termékekkel használhatók, ideértve a Microchip termékek tervezését, tesztelését és integrálását az alkalmazással. Ezen információk bármilyen más módon történő felhasználása sérti ezeket a feltételeket. Az eszközalkalmazásokkal kapcsolatos információk csak az Ön kényelmét szolgálják, és frissítések válthatják fel azokat. Az Ön felelőssége annak biztosítása, hogy alkalmazása megfeleljen az előírásoknak. További támogatásért forduljon a helyi Microchip értékesítési irodához, vagy kérjen további támogatást a www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services címen.
EZT AZ INFORMÁCIÓT A MICROCHIP „AHOGY VAN”. A MICROCHIP NEM NYILATKOZAT SEMMILYEN KIFEJEZETT VAGY VÉLEMEZTETETT, ÍRÁSBAN VAGY SZÓBELI, TÖRVÉNYI VAGY EGYÉBEN AZ INFORMÁCIÓKAL KAPCSOLATOS GARANCIÁT, BELEÉRTVE, DE NEM KIZÁRÓLAG BÁRMILYEN VÉLEMEZTETT GARANCIÁT. MEGHATÁROZOTT CÉLRA VALÓ ALKALMAZÁS, VAGY ÁLLAPOTÁHOZ, MINŐSÉGÉVEL VAGY TELJESÍTMÉNYÉVEL KAPCSOLATOS GARANCIA.
A MICROCHIP SEMMILYEN ESETBEN NEM VÁLLAL FELELŐSSÉGET SEMMILYEN KÖZVETETT, KÜLÖNLEGES, BÜNTETŐ, VÉLETLENES VAGY KÖVETKEZMÉNYES VESZTESÉGÉRT, KÁRÉRT, KÖLTSÉGÉRT VAGY KÖLTSÉGEKÉRT, AKÁRMIKOR KAPCSOLÓDIK AZ INFORMÁCIÓKHOZ VAGY AZ EGYES ALKALMAZÁSÁVAL, TÁJÉKOZTATÁST A LEHETŐSÉGRŐL, VAGY A KÁROK ELŐRELÁTHATÓAK. A TÖRVÉNY ÁLTAL ENGEDÉLYEZETT TELJES MÉRTÉKÉBEN A MICROCHIP TELJES FELELŐSSÉGE AZ INFORMÁCIÓKAL VAGY FELHASZNÁLÁSÁVAL KAPCSOLATOS ÖSSZES KÖVETELÉSRE VONATKOZÓAN NEM MEGHAJLJA A DÍJAK ÖSSZEGÉT, AMENNYIBEN VAN SZÜKSÉGES, AMELYEKET ÖN AZ MICROFORMÁTUMÉRT FIZETTE.
A Microchip eszközök életfenntartó és/vagy biztonsági alkalmazásokban történő használata teljes mértékben a vevő kockázatára történik, és a vevő vállalja, hogy megvédi, kártalanítja és ártalmatlanná teszi a Microchipet az ilyen használatból eredő károk, követelések, perek vagy költségek ellen. A Microchip szellemi tulajdonjogai alapján semmilyen licencet nem adnak át, sem hallgatólagosan, sem más módon, hacsak másként nem rendelkeznek.
Védjegyek
A Microchip neve és logója, a Microchip logó, Adaptec, AVR, AVR logó, AVR Freaks, BesTime, BitCloud, CryptoMemory, CryptoRF, dsPIC, flexPWR, HELDO, IGLOO, JukeBlox, KeeLoq, Kleer, LANCheck, LinklusMD, maXTouchty, MediaLB, megaAVR, Microsemi, Microsemi logó, MOST, MOST logó, MPLAB, OptoLyzer, PIC, picoPower, PICSTART, PIC32 logó, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST, SST logó, SupercomFlash, Symmetri , SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron és XMEGA a Microchip Technology Incorporated bejegyzett védjegyei az Egyesült Államokban és más országokban.
AgileSwitch, APT, ClockWorks, The Embedded Control Solutions Company, EtherSynch, Flashtec, Hyper Speed Control, HyperLight Load, Libero, motorBench, mTouch, Powermite 3, Precision Edge, ProASIC, ProASIC Plus, ProASIC Plus logó, Quiet- Wire, SmartFusion, A SyncWorld, a Temux, a TimeCesium, a TimeHub, a TimePictra, a TimeProvider, a TrueTime és a ZL a Microchip Technology Incorporated bejegyzett védjegyei az Egyesült Államokban.
Szomszédos kulcsok elnyomása, AKS, analóg a digitális korhoz, bármilyen kondenzátor, AnyIn, AnyOut, kiterjesztett kapcsolás, BlueSky, BodyCom, Clockstudio, CodeGuard, CryptoAuthentication, CryptoAutomotive, CryptoCompanion, CryptoController, A Dynamics, ADynets, CryptoController, ddnets. , DAM, ECAN, Espresso T1S, EtherGREEN, GridTime, IdealBridge, In-Circuit soros programozás, ICSP, INICnet, Intelligens párhuzamosítás, IntelliMOS, Chip közötti kapcsolat, JitterBlocker, Knob-on-Display, KoD, maxCrypto, max.View, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM, MPF, MPLAB Certified logó, MPLIB, MPLINK, MultiTRAK, NetDetach, Mindentudó kódgenerálás, PICDEM, PICDEM.net, PICkit, PICtail, PowerSmart, PureSilicon, QMatrix, REAL Blocker ICE, RippAXle , RTG4, SAM-
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-35. oldal
CoreFFT v8.0
ICE, Serial Quad I/O, simpleMAP, SimpliPHY, SmartBuffer, SmartHLS, SMART-IS, storClad, SQI, SuperSwitcher, SuperSwitcher II, Switchtec, SynchroPHY, Total Endurance, Trusted Time, TSHARC, USBCheck, VariSense, VectorPHBlox,, ViewA Span, WiperLock, XpressConnect és ZENA a Microchip Technology Incorporated védjegyei az Egyesült Államokban és más országokban. Az SQTP a Microchip Technology Incorporated szolgáltatási védjegye az USA-ban. Az Adaptec logó, a Frequency on Demand, a Silicon Storage Technology és a Symmcom a Microchip Technology Inc. bejegyzett védjegyei más országokban. A GestIC a Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, a Microchip Technology Inc. leányvállalatának más országokban bejegyzett védjegye. Minden más itt említett védjegy a megfelelő vállalatok tulajdona. © 2022, Microchip Technology Incorporated és leányvállalatai. Minden jog fenntartva. ISBN: 978-1-6683-1058-8
Minőségirányítási rendszer
A Microchip minőségirányítási rendszereivel kapcsolatos információkért látogasson el a www.microchip.com/quality webhelyre.
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-36. oldal
AMERIKA
Vállalati iroda 2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ 85224-6199 Tel.: 480-792-7200 Fax: 480-792-7277 Technikai támogatás: www.microchip.com/support Web Cím: www.microchip.com Atlanta Duluth, GA Tel: 678-957-9614 Fax: 678-957-1455 Austin, TX Tel.: 512-257-3370 Boston Westborough, MA Tel.: 774-760-0087 Fax: 774-760-0088 Chicago Itasca, IL Tel.: 630-285-0071 Fax: 630-285-0075 Dallas Addison, TX Tel.: 972-818-7423 Fax: 972-818-2924 Detroit Novi, MI Tel.: 248-848-4000 Houston, TX Tel.: 281-894-5983 Indianapolis Noblesville, IN Tel.: 317-773-8323 Fax: 317-773-5453 Tel: 317-536-2380 Los Angeles Mission Viejo, CA Tel: 949-462-9523 Fax: 949-462-9608 Tel: 951-273-7800 Raleigh, NC Tel.: 919-844-7510 New York, NY Tel.: 631-435-6000 San Jose, CA Tel.: 408-735-9110 Tel: 408-436-4270 Kanada – Toronto Tel.: 905-695-1980 Fax: 905-695-2078
Értékesítés és szerviz világszerte
ÁZSIA/CSENDES-óceáni térség
Ausztrália – Sydney Tel: 61-2-9868-6733 Kína – Peking Tel: 86-10-8569-7000 Kína – Csengdu Tel: 86-28-8665-5511 Kína – Chongqing Tel: 86-23-8980-9588 Kína – Dongguan Tel: 86-769-8702-9880 Kína – Guangzhou Tel: 86-20-8755-8029 Kína – Hangzhou Tel: 86-571-8792-8115 Kína – Hongkong SAR Tel: 852-2943-5100 Tel Kína – Nanjing : 86-25-8473-2460 Kína – Qingdao Tel: 86-532-8502-7355 Kína – Sanghaj Tel: 86-21-3326-8000 Kína – Shenyang Tel: 86-24-2334-2829 Kína – Shenzhen Tel: 86 -755-8864-2200 Kína – Suzhou Tel: 86-186-6233-1526 Kína – Vuhan Tel: 86-27-5980-5300 Kína – Xian Tel: 86-29-8833-7252 Kína – Xiamen Tel: 86-592 -2388138 Kína – Zhuhai Tel: 86-756-3210040
ÁZSIA/CSENDES-óceáni térség
India – Bangalore Tel: 91-80-3090-4444 India – Újdelhi Tel: 91-11-4160-8631 India – Pune Tel: 91-20-4121-0141 Japán – Osaka Tel: 81-6-6152-7160 Japán – Tokió Tel.: 81-3-6880-3770 Korea – Daegu Tel: 82-53-744-4301 Korea – Szöul Tel: 82-2-554-7200 Malajzia – Kuala Lumpur Tel: 60-3-7651-7906 Malajzia – Penang Tel: 60-4-227-8870 Fülöp-szigetek – Manila Tel: 63-2-634-9065 Szingapúr Tel: 65-6334-8870 Tajvan – Hsin Chu Tel: 886-3-577-8366 Tajvan – Kaohsiung Tel: 886- 7-213-7830 Tajvan – Tajpej Tel: 886-2-2508-8600 Thaiföld – Bangkok Tel: 66-2-694-1351 Vietnam – Ho Si Minh Tel: 84-28-5448-2100
EURÓPA
Ausztria – Wels Tel: 43-7242-2244-39 Fax: 43-7242-2244-393 Dánia – Koppenhága Tel: 45-4485-5910 Fax: 45-4485-2829 Finnország – Espoo Tel: 358-9-4520 Franciaország – Párizs Tel: 820-33-1-69-53-63 Fax: 20-33-1-69-30-90 Németország – Garching Tel: 79-49-8931 Németország – Haan Tel: 9700-49-2129 Németország – Heilbronn Tel: 3766400-49-7131 Németország – Karlsruhe Tel: 72400-49-721 Németország – München Tel: 625370-49-89-627-144 Fax: 0-49-89-627-144 Németország – Rosenheim Tel: 44 -49-8031-354 Izrael – Ra'anana Tel: 560-972-9-744 Olaszország – Milánó Tel: 7705-39-0331 Fax: 742611-39-0331 Olaszország – Padova Tel: 466781-39-049 Hollandia – Drunen Tel: 7625286-31-416 Fax: 690399-31-416 Norvégia – Trondheim Tel: 690340-47 Lengyelország – Varsó Tel: 72884388-48-22 Románia – Bukarest Tel: 3325737-40-21-Spanyolország – Madrid – Tel407 : 87-50-34-91-708 Fax: 08-90-34-91-708 Svédország – Gothenberg Tel: 08-91-46-31-704 Svédország – Stockholm Tel: 60-40-46-8 Egyesült Királyság – Wokingham Tel: 5090-4654-44-118 Fax: 921-5800-44-118
© 2022 Microchip Technology Inc.
és leányvállalatai
Felhasználói kézikönyv
DS50003348C-37. oldal
Dokumentumok / Források
![]() |
MICROCHIP v8.0 CoreFFT Fourier transzformáció [pdf] Felhasználói útmutató v8.0 CoreFFT Fourier transzformáció, v8.0 CoreFFT, Fourier transzformáció, transzformáció |