intel ALTERA_CORDIC IP 内核用户指南

高级支持——IP 内核可用于该器件系列的仿真和编译。 FPGA编程 file (.pof) 支持不适用于 Quartus Prime Pro Stratix 10 版 Beta 软件，因此无法保证 IP 时序收敛。时序模型包括基于早期布局后信息的延迟的初始工程估计。随着芯片测试改进实际芯片和时序模型之间的相关性，时序模型可能会发生变化。您可以将此 IP 核用于系统架构和资源利用研究、仿真、引脚分配、系统延迟评估、基本时序评估（流水线预算）和 I/O 传输策略（数据路径宽度、突发深度、I/O 标准权衡）。

初步支持——英特尔使用该器件系列的初步时序模型验证 IP 内核。 IP 核满足所有功能要求，但可能仍在对器件系列进行时序分析。您可以谨慎地在生产设计中使用它。
最终支持——英特尔使用该器件系列的最终时序模型验证 IP 内核。 IP 内核满足器件系列的所有功能和时序要求。您可以在生产设计中使用它。

英特尔公司。版权所有。英特尔、英特尔徽标和其他英特尔标志是英特尔公司或其子公司的商标。英特尔根据英特尔的标准保修保证其 FPGA 和半导体产品的性能符合当前规格，但保留随时更改任何产品和服务的权利，恕不另行通知。英特尔不承担因应用或使用此处描述的任何信息、产品或服务而产生的任何责任或义务，除非英特尔明确书面同意。建议英特尔客户在依赖任何已发布信息和下订单购买产品或服务之前获取最新版本的设备规格。 *其他名称和品牌可能被认为是他人的财产。

DSP IP核器件系列支持

器件系列	支持
Arria® II GX	最终的
广州阿里亚二世酒店	最终的
阿里亚五世	最终的
英特尔® Arria 10	最终的
Cyclone® IV	最终的
旋风 V	最终的
英特尔 MAX® 10 FPGA	最终的
Stratix® IV GT	最终的
Stratix IV GX/E	最终的
Stratix V	最终的
英特尔 Stratix 10	进步
其他设备系列	不支持

ALTERA_CORDIC IP 内核功能描述

SinCos 函数第 4 页

Atan2 函数第 5 页
矢量翻译功能第 5 页

矢量旋转功能第 6 页

正余弦函数
计算角度 a 的正弦和余弦。

正余弦函数

ALTERA_CORDIC IP 内核用户指南 683808 | 2017.05.08
该函数支持两种配置，具体取决于 a 的 sign 属性：

如果 a 是有符号的，则允许的输入范围是 [-π,+π]，正弦和余弦的输出范围是 ∈[−1,1]。

如果 a 是无符号的，IP 内核将输入限制为 [0,+π/2] 并将输出范围限制为 [0,1]。

Atan2 函数
根据输入 y 和 x 计算函数 atan2(y, x)。

Atan2 函数

如果 x 和 y 有符号，则 IP 内核根据定点格式确定输入范围。
输出范围是[-π,+π]。

矢量翻译功能
矢量翻译功能是 atan2 功能的扩展。它输出输入向量的大小和角度 a=atan2(y,x)。

矢量翻译功能

该函数接受输入 x 和 y 并输出 a=atan2(y, x) 和 M = K(x2+y2)0.5。 M 是输入向量 v=(x,y)T 的大小，由收敛到 1.646760258121 的 CORDIC 特定常数缩放，这是超越的，因此没有固定值。这些函数支持两种配置，具体取决于 x 和 y 的符号属性：

如果输入有符号，则格式给出允许的输入范围。在此配置中，a 的输出范围为∈[−π,+π]。根据幅度公式，M 的输出范围取决于 x 和 y 的输入范围。
如果输入是无符号的，IP 内核将输出值限制为 [0,+π/2]。幅度值仍然取决于公式。

矢量旋转函数
矢量旋转函数采用由两个坐标 x 和 y 以及角度 a 给出的矢量 v= (x,y)T。该函数以角度 a 对向量 v 进行相似性旋转，以生成向量 v0=(x0,y0)T。

矢量旋转函数
旋转是相似度旋转，因为生成的矢量 v0 的大小按比例放大了 CORDIC 特定常数 K(~1.646760258121)。矢量 v0 的坐标方程为：

x0 = K(xcos(a)−ysin(a))
y0 = K(xsin(a)+ ycos(a))

如果将函数的 x,y 输入的符号属性设置为真，则 IP 核将其范围限制为 [−1,1]。您提供小数位数。输入角度 a 允许在 [−π,+π] 范围内，并且具有与其他输入相同的小数位数。您提供输出小数位，输出的总宽度为 w=wF+3，有符号。对于无符号输入 x,y，IP 内核将范围限制为 [0,1]，角度 a 为 [0,π]。

ALTERA_CORDIC IP 内核参数

正余弦参数

范围	价值观	描述
输入数据宽度
分数F	1 至 64 年	分数位数。
宽度 w	衍生的	定点数据的宽度。
符号	签名或未签名	定点数据的符号。
输出数据宽度
分数	1 到 64，其中 F输出≤ FIN	分数位数。
宽度	衍生的	定点数据的宽度。
符号	衍生的	定点数据的符号。
生成使能端口	开启或关闭	打开使能信号。

Atan2 参数

范围	价值观	描述
输入数据宽度
分数	1 至 64 年	分数位数。
宽度	3 至 64 年	定点数据的宽度。
符号	签名或未签名	定点数据的符号。
输出数据宽度
分数		分数位数。
宽度	衍生的	定点数据的宽度。
符号	衍生的	定点数据的符号。
生成使能端口	开启或关闭	打开使能信号。
LUT 大小优化		打开以将一些典型的 CORDIC 操作移动到查找表中以降低实施成本。
手动指定 LUT 大小		打开以输入 LUT 大小。较大的值 (9-11) 启用将一些计算映射到内存块仅当 LUT 大小优化在..

矢量转换参数

范围	价值观	描述
输入数据宽度
分数	1 至 64 年	分数位数。
宽度	签名：4至 64; 无符号：F 至 65	定点数据的宽度。
*持续…*

范围	价值观	描述
符号	签名或未签名	定点数据的符号
输出数据宽度
分数	1 至 64 年	分数位数。
宽度	衍生的	定点数据的宽度。
登录号	衍生的	定点数据的符号
生成使能端口	开启或关闭	打开使能信号。
比例因子补偿	开启或关闭	对于矢量平移，收敛到 1.6467602 的 CORDIC 特定常数……缩放矢量 (x2+y2)0.5 的大小，以便大小的值， M, 是 M = K(x2+y2)0.5。输出格式取决于输入格式。当两个输入都等于最大可表示输入值时，出现最大输出值， j. 在此背景下： M = K(j2+j2)0.5 = K(2j2)0.5 = K20.5(j2)0.5 =K 20.5j ~2.32j 因此，MSB 左边的两个额外位 j 需要确保 M 是可代表的。如果选择比例因子补偿， M 变成： M = j0.5 ~ 1.41 j 一个额外的位足以表示范围 M. 比例因子补偿影响输出的总宽度。

矢量旋转参数

范围	价值观	描述
输入数据宽度
X,Y输入
分数	1 至 64 年	分数位数。
宽度	衍生的	定点数据的宽度。
符号	签名或未签名	定点数据的符号。
角度输入
分数	衍生的	–
宽度	衍生的	–
符号	衍生的	–
输出数据宽度
分数	1 至 64 年	分数位数。
宽度	衍生的	定点数据的宽度。
符号	衍生的	定点数据的符号
生成使能端口	开启或关闭	打开使能信号。
比例因子补偿		打开以补偿幅度输出上的 CORDIC 特定常量。对于有符号和无符号输入，开启会使 x1 和 y0 的大小权重减 0。输出属于区间 [-20.5, +20.5]K。因此，在默认设置下，输出间隔将为 [-20.5K , +20.5K]（与
*持续…*

范围	价值观	描述
		K~1.6467602…), 或~[-2.32, +2.32]。表示此区间内的值需要二进制小数点左侧的 3 位，其中一位用于符号。当你打开比例因子补偿，输出区间变为[-20.5,+20.5]或~[-1.41]，需要二进制小数点左边两位，其中一位为符号位。比例因子补偿影响输出的总宽度。

ALTERA_CORDIC IP 内核信号

常见信号

姓名	类型	描述
时钟	输入	钟。
en	输入	使能够。仅在您开启时可用生成使能端口.
区域	输入	重置。

正余弦函数信号

姓名	类型	配置 on	范围	描述
a	输入	签名输入	[-π,+π]	指定小数位数 (F_IN). 这个输入的总宽度是 F_IN+3.两个额外的位用于范围（代表 π) 和一位用于符号。以二进制补码形式提供输入。
a	输入	无符号输入	[0,+π/2]	指定小数位数 (F_IN). 这个输入的总宽度是 w_IN=F_IN+1。一个额外的位占范围（需要表示 π/2）。
秒、秒	输出	签名输入	[−1,1]	在用户指定的输出分数宽度上计算 sin(a) 和 cos(a)(F). 输出有宽度 w_出去= F_出去+2 并已签名。
秒、秒	输出	无符号输入	[0,1]	在用户指定的输出分数宽度上计算 sin(a) 和 cos(a)(F_出去). 输出具有宽度 w_出去= F_出去+1 且未签名。

Atan2 函数信号

姓名	类型	配置 on	范围	细节
x, y	输入	签名输入	由 w, F	指定总宽度 (w) 和数字小数位 (F）的输入。以二进制补码形式提供输入。
x, y	输入	无符号输入	由 w, F	指定总宽度 (w) 和数字小数位 (F）的输入。
a	输出	签名输入	[-π,+π]	在用户指定的输出分数宽度上计算 atan2(y,x) (F). 输出具有宽度 w _出去= F_出去+2 并已签名。
a	输出	无符号输入	[0,+π/2]	根据输出分数宽度计算 atan2(y,x) (F_出去). 输出格式具有宽度 w_出去 = F_出去+2 并已签名。但是，输出值是无符号的。

姓名	方向	配置 on	范围	细节
x, y	输入	签名输入	由 w, F	指定总宽度 (w) 和数字小数位 (F）的输入。以二进制补码形式提供输入。
q	输出		[-π,+π]	在用户指定的输出分数宽度上计算 atan2(y,x) F问。输出具有宽度 wq=Fq+3 并签名。
r			由 w, F	计算 K(x2+y2)0.5。输出的总宽度为 wr=Fq+3，或 wr=Fq+2 带比例因子补偿。
				有意义的位数取决于迭代次数，迭代次数取决于 F问。输出格式取决于输入格式。
				最高位(M_出去)=最高位_IN+2, 或 MSB(M_出去)=最高位_IN+1 比例因子补偿
x, y	输入	无符号输入	由 w,F	指定总宽度 (w) 和数字小数位 (F）的输入。
q	输出		[0,+π/2]	在输出分数宽度上计算 atan2(y,x) F问。输出具有宽度 wq=Fq+2 并签名。
r			由 w,F	计算 K(x2+y2)0.5。输出的总宽度为 wr=Fq+3，或 wr=Fq+2 带比例因子补偿。
				最高位(M_出去)=最高位_IN+2, 或 MSB(M_出去)=最高位_IN+1 比例因子补偿。

姓名	方向	配置 on	范围	细节
x, y	输入	签名输入	[−1,1]	指定分数宽度 (F), 总位数是 w = F+2。以二进制补码形式提供输入。
x, y	输入	无符号输入	[0,1]	指定分数宽度 (F), 总位数是 w = F+1。
a	输入	签名输入	[-π,+π]	小数位数是 F （之前为 x 和 y 提供），总宽度为 w_a = F+3。
a	输入	无符号输入	[0,+π]	小数位数是 F （之前为 x 和 y 提供），总宽度为 w_a = F+2。
x0，y0	输出	签名输入	[−20.5,+20。 5]K	小数位数 F_出去，在哪里 w_出去 = F_出去+3 或 w_出去 = F_出去+2 比例因子减少。
x0，y0	输出	无符号输入	[−20.5,+20。 5]K	小数位数 F_出去，在哪里 w_出去 = F_出去+3 或 w_出去 = F_出去+2 比例因子减少。