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转——使用matlab和ISE 创建并仿真ROM IP核
( E" |- F' ^5 D3 l大家好，又到了每日学习的时间了，今天我们来聊一聊使用matlab和ISE 创建并仿真ROM IP核。本人想使用简单的中值滤波进行verilog相关算法的硬件实现，由于HDL设计软件不能直接处理图像，大部分过程都是可以将图像按照一定的顺序保存到TXT文档中，经过Modelsim仿真后，处理的数据再经过matlab显示图像；图像首先通过matlab或者C语言保存在TXT文档中，生成测试向量文件，然后在仿真软件中进行仿真处理，把处理后的数据保存为TXT格式，最后用matlab显示，观察结果。一般都是先创建MIF文件，将图像中的像素信息用一个ROM储存起来，然后调用ROM里面的地址进行处理，相当于制作了一个ROM查找表。' F5 H: o) b- D+ H
, P, C! o, H. t
用Quartus II创建并仿真ROM的步骤：
+ B; K2 `7 w$ I# M. R* Q6 G) h1.在Quatus工程下生成一个ROM; _+ {4 m. w* l* a4 u
2.编写.mif文件，作为ROM的初始化文件
. Q' V8 {$ A( D% t- j0 d, d3.将.mif文件拷贝到Modelsim工程下
. A5 [2 N" L, k1 Z! U; ?4.进行Modelsim仿真7 T3 z7 _' i7 l8 N) E, e
! n# q& C& E4 J7 C* M, [" V' R, A; }& D4 z" z
图像保存的步骤：, c/ N" _" h# C& z1 p, X& Q
1.使用matlab将图像生成txt文。4 d7 s% L% Q5 `0 m* s \
![]()
* e$ A0 k) V5 `3 O( \/ F" F$ o' L) Z/ @ _; k, K
2.创建mif文件(Memory Initialization File):使用mif生成器、C语言或者matlab语言来生成；选择直接使用matlab生成mif文件gray_image.mif；
, _; W0 w5 k7 n+ c& v![]()
$ s* J) z/ d( Z5 C
, @( ~. }" C. I: q- {生成的mif文件如下图所示：: G# p- ?. T) c$ [
![]() * p7 ~& S0 W3 U) m
. C3 a0 B) }9 T
3.调用mif文件生成ROM（verilog文件即.v文件）
3 D* K& r& @9 T# c! [
6 k3 Q. r! z! }4 ^" y+ t i使用Xilinx创建并仿真ROM的步骤：( Q8 T, z& z) Z
1.编写.coe文件，作为ROM的初始化文件，.coe文件的格式和内容如代码所示：& l$ \, F& w4 W, u$ C( p
![]()
6 A: H6 R: @: A
* `2 l" K, {5 u, o5 ~6 J& i. B$ D+ z2 ?2.生成的.coe文件格式如下图所示：
( ]: n/ K( w+ G0 t![]()
& z$ Y! m# S* n. | H- ~* H
+ Y+ h+ V5 z$ Q% b2 j4 ]( z; v3.使用Xilinx中的Core Generator完成ROM的例化(生成的.coe文件的图像数据是一行行进行读取的)。打开ISE，右键单击New Source，如下图所示：9 m, x2 Z) W8 K/ s% m+ Y5 D; e4 ^6 y% ^
![]()
1 U8 R6 G7 n! ?" O
% A" _* g) X0 R0 Z6 H; b2 a0 c单击之后选择IP_Core_Generator," _2 p6 |3 _% Z
![]() : ?+ M/ a2 }3 W- `' {3 d! I
/ Z) t# M9 _" O; B' h单击Next选项，选择Memories&Storage Elements->RAMs&ROMs->,选择块式存储或者分布式存储(这里根据存储数据的大小进行选择，较小的可以选择块式存储)。
& O6 f, g6 u4 @3 `* K8 E% n![]() / @, b3 }) m" E7 s) U+ z
# h- M# U( h- G4 \* B2 u点击Next，然后Finish。然后就出现了下面的界面，一直点击Next进行ROM属性的一些设置，直至完成：* r: ~8 |. i1 H' W, C& |* D
![]()
+ Y6 r9 H% n- G! v/ A# Y![]()
2 G! C: c$ D2 {& O8 Q% t$ B7 m! a
然后就要选择所需要的ROM的大小：
8 m9 v; D( ?. e![]() ' i$ y* N& K. c: K6 c0 O
![]() 3 d- {2 c" L* C& q
# V: E3 w% _' A
portA 表示输出要不要时钟打拍输出，这个是在mux里实现的; 在添加初始化文件的时候，将之前matlab生成的.coe文件添加到ROM IP核中去。, Q- _9 Y: Y: q5 x! o6 o
![]()
m N1 I. x/ `9 z: c, }; T![]() 1 {; B$ ]0 G- q3 g% w4 @6 F( V5 K
; e( D0 x: \/ y% \6 D i一直next下去，就可以得到初始化好的ROM IP核，可以在./ipcore_dir目录下查看ROM文件，从而可以在顶层模块中对ROM进行例化。% _) X# d$ f/ D1 z1 Y _2 p9 Q
![]() * o+ v$ w2 \0 }5 `2 y
- J! h& x# }5 T2 `
生成的ROM文件的输入输出变量如下：( @" r$ j! l- `6 I9 ?+ x. `0 s$ t
![]() / y- }6 u: T( [* U, {! B
2 J$ f0 T2 Z- T4 W0 E; g在顶层模块中对ROM进行例化如下：5 `9 |( y" B3 C' m9 X6 b" ~& ]9 {, I
![]() 6 K% O5 F. K$ n/ i4 B8 z
+ T$ I; K' h% z& w- ]) f
4.使用CoreGenerator完成ROM的例化后会生成一个.mif文件，这是Modelsim进行ROM仿真时需要的初始化文件，将.mif文件复制到Modelsim工程下进行仿真。
! B9 M- E0 i7 v( s* A8 L; [& _: m3 O7 @
5.查看ROM模块中的初始化数据，双击Rom模块，出现如下图的界面，点击show按钮，即可查看数据；
& z9 I t1 O+ t* |# z! \" f3 n) I![]() |
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发表于 2019-3-18 07:00
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