DSP Builder Advanced: Blockset, Interfaces und IP-Bibliotheken

DSP Builder Advanced: Blockset, Interfaces und IP-Bibliotheken

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung in DSP Builder Advanced
2. DSP Builder Grundlagen
3. DSP Builder Advanced Blockset
4. Standardinterfaces für DSP Builder Systeme
5. Interfaces Library
   • Streaming-Interfaces
   • Memory Map Interfaces
6. IP-Bibliothek
   • FFT IP-Bibliothek
   • Channel-Filter und Waveform-Bibliotheken
7. Verwendung von Blocks in der IP-Bibliothek
8. Implementierung von DSP-Systemen mit DSP Builder
9. Latenzsteuerung in DSP Builder
10. Ressourcen und Unterstützung

🎯 Einleitung in DSP Builder Advanced

Willkommen beim DSP Builder Advanced, Blockset IP und Interfaces Libraries Online-Training! In dieser Präsentation werden wir die Funktionen der Verwendung von Blöcken in DSP Builder Advanced erörtern. Dieses Training ist Teil einer Reihe von Schulungen zum DSP Builder-Tool, und zu diesem Zeitpunkt sollten Sie die Grundlagen des DSP Builder für Intel FPGAs verstehen oder das obligatorische DSP Builder Advanced Blocks Training besucht haben.

📚 DSP Builder Grundlagen

DSP Builder für Intel FPGAs ist ein High-Level-Tool, das MathWorks Simulink ermöglicht, FPGA-RTL-Hardware zu generieren. DSP Builder ist eine Sammlung von auf das Gerät optimierten Simulink-Blöcken, mit deren Hilfe Sie Ihr gewünschtes DSP-Modell entwerfen und überprüfen können. Mit einem Knopfdruck wird eine RTL-Implementierung des Modells generiert, die problemlos in die Intel Quartus-Software integriert und in einen FPGA-Bitstream kompiliert werden kann. Der DSP Builder ermöglicht eine hochgradige Designexploration von Leistung und Ressourcen, erlaubt die Verifikation über Simulink sowie automatisierte ModelSim-Simulationen.

📦 DSP Builder Advanced Blockset

Das DSP Builder Advanced Blockset besteht aus verschiedenen Kategorien von Geräte-optimierten DSP-Building-Blöcken:

1. Designkonfigurationsblockset: Enthält Blöcke zur Steuerung der Leistung und des Zielgeräts sowie zur Generierung von Simulink-Modellgenerierungsdateien.
2. Interfaces-Blockset: Ermöglicht das Erstellen von benutzerdefinierten Memory Map- oder Streaming-Interfaces für Ihr DSP-Modell.
3. IP-Blockset: Enthält vollständige IP-Funktionen wie Filter, Wellenformgenerierung und FFTs.
4. Primitive Blockset: Beinhaltet Blöcke mit niedriger Ebene, die zur Erstellung benutzerdefinierter Funktionen in einem Subsystem verwendet werden können.
5. Utilities Blockset: Enthält verschiedene Funktionen wie den Channelizer und den Analyzer.

🔌 Standardinterfaces für DSP Builder Systeme

Standardmäßig werden alle Top-Level-Ports in einem DSP Builder-System zu separaten Leitungsinterfaces für Verbindungen zu aufwärts- und abwärtsgerichteten Komponenten in der Quartus-Software oder dem Platform Designer-Tool innerhalb der Quartus-Software. Ein DSP Builder kann auch ein memory-mapped Slave-Interface haben, das es ermöglicht, die Kontrolle von einem Host wie einem Prozessor aus zu steuern. Sie können auch Komponenten aus der Memory Map Interfaces Library in Ihr System einbeziehen, um ein Slave-Interface automatisch zu erstellen.

🌐 Interfaces Library

Die Interfaces Library ermöglicht es Ihnen, zu definieren, wie Sie mit externen Komponenten über Intel Avalon Streaming- und Memory Map-Interfaces interagieren. Die Streaming-Interfaces bieten Unterstützung für Avalon Streaming Source und Sink, während die Memory Map-Interfaces die Speicherzugriffs- und Steuerungsmöglichkeiten bieten.

Streaming Interfaces

Die Avalon Streaming Input Interface und der Avalon Streaming Output Interface ermöglichen das Implementieren von eigens erstellten Avalon Streaming Interfaces für Ihr DSP Builder-System. Der Avalon Streaming Input FIFO enthält FIFO-Puffer zum Speichern von Daten und zur Implementierung einer Rückdrucksteuerung.

Memory Map Interfaces

Die Memory Map Library stellt Memories und Register zur Verfügung, die im Data Path verwendet werden können. Diese können vom Host-Slave-Interface des Systems gelesen und geschrieben werden. Sie können verschiedene Register- und Speicher-Komponenten wie das Register Bit-Block oder das External Memory-Block verwenden.

📦 IP-Bibliothek

Die IP-Bibliothek in DSP Builder enthält vordefinierte Funktionen wie FFTs, Channel-Filter und Waveformgeneratoren. Diese Funktionen können auf einfache Weise in Ihr DSP-Modell integriert werden und bieten eine hohe Flexibilität und Leistungsfähigkeit.

FFT IP-Bibliothek

Die FFT IP-Bibliothek bietet verschiedene Blöcke zur Implementierung von vollständigen FFT-Funktionen. Es gibt Blöcke zur Pufferung und Bitumkehrung von Eingangs-FFT-Rahmen sowie zur Unterstützung von Streams mit variabler Größe. Es gibt auch Blöcke für variable Bitumkehrung und verschiedene Varianten für Festkomma- und Gleitkomma-FFT-Berechnungen mit unterschiedlichen Rundungsmodi.

Channel-Filter und Waveform-Bibliotheken

Die Channel-Filter- und Waveform-Bibliothek enthält verschiedene Blöcke zur Implementierung von Multi-Channel-, Multi-Rate-Filtern und Waveformsynthesizerblöcken. Diese Blöcke ermöglichen es Ihnen, schnell und einfach Designs für den digitalen Front-End-Bereich zu erstellen.

🛠️ Verwendung von Blocks in der IP-Bibliothek

Die IP-Bibliothek in DSP Builder umfasst verschiedene Funktionen wie FIR-Filter, NCOs, Skalierungsblöcke und den Channel Viewer. Diese Blöcke können flexibel in Ihr DSP-Modell integriert und individuell konfiguriert werden. Sie ermöglichen die Erstellung komplexer DSP-Funktionen in einer benutzerfreundlichen Umgebung.

Beispiel: FIR-Filter

Um ein FIR-Filter zu implementieren, können Sie den FIR-Filter-IP-Block aus der IP-Bibliothek verwenden. Dieser Block bietet die Möglichkeit, die gewünschten Eigenschaften des FIR-Filters, wie die Koeffizienten und den Filtertyp, anzupassen. Durch die Integration dieses Blocks in Ihr DSP-Modell können Sie schnell und einfach ein FIR-Filter entwerfen und testen.

🏗️ Implementierung von DSP-Systemen mit DSP Builder

Wenn Sie mit DSP Builder DSP-Systeme entwerfen, ist es wichtig, den Takt und die Samplerate in verschiedenen Stufen des Projekts zu berücksichtigen. Sie sollten auch die Kanalstruktur für Ihr System definieren und die Latenzsteuerung für einzelne IP-Blöcke beachten. Wenn Sie diese Aspekte berücksichtigen, können Sie effiziente und leistungsstarke DSP-Systeme erstellen.

⏱️ Latenzsteuerung in DSP Builder

In DSP Builder können Sie die Latenz einzelner IP-Blöcke steuern, um die gewünschte Performance für Ihr System zu erreichen. Sie können die Latenz durch die richtige Konfiguration der IP-Blöcke und die Verwendung von Latenzsteuerungs-Primitive-Subsystemen beeinflussen. Durch das Verständnis der Latenzsteuerung in DSP Builder können Sie Ihr DSP-System besser optimieren.

Angemerkt sei, dass dies eine Übersetzung des ursprünglichen Textes in Deutsch ist und eine Lokalisierung des Inhalts in der deutschen Sprache darstellt. Sofern spezifische Begriffe in der Fachsprache vorhanden sind, wurde versucht, diese entsprechend dem deutschen Kontext anzupassen.

🌟 Höhepunkte

• DSP Builder Advanced ermöglicht die Generierung von FPGA-RTL-Hardware aus Simulink-Modellen.
• Das DSP Builder Advanced Blockset enthält eine Vielzahl von optimierten DSP-Bausteinen für verschiedene Anwendungsfälle.
• Mit der Interfaces Library können benutzerdefinierte Streaming- und Memory-Map-Interfaces erstellt werden.
• Die IP-Bibliothek umfasst Funktionen wie FFTs, Channel-Filter und Waveformgeneratoren.
• DSP Builder ermöglicht die Steuerung der Latenz einzelner IP-Blöcke für eine Feinabstimmung des Systems.

🙋 FAQ

Frage: Welche Funktionen werden in der IP-Bibliothek von DSP Builder bereitgestellt? Antwort: Die IP-Bibliothek enthält Funktionen wie FFTs, Channel-Filter und Waveformgeneratoren für die Implementierung von DSP-Systemen.

Frage: Kann ich benutzerdefinierte Interfaces mit DSP Builder erstellen? Antwort: Ja, mit der Interfaces Library können benutzerdefinierte Streaming- und Memory-Map-Interfaces erstellt werden.

Frage: Wie kann ich die Latenz einzelner IP-Blöcke in DSP Builder steuern? Antwort: Sie können die Latenz einzelner IP-Blöcke durch die Verwendung von Latenzsteuerungs-Primitive-Subsystemen beeinflussen.

Frage: Kann DSP Builder FPGA-RTL-Hardware generieren? Antwort: Ja, DSP Builder kann FPGA-RTL-Hardware aus Simulink-Modellen generieren.

Frage: Kann DSP Builder auch in der Quartus-Software verwendet werden? Antwort: Ja, DSP Builder kann in die Quartus-Software integriert werden, um FPGA-Bitstreams zu generieren.