hls ask 调制

平滑滤波器的设计与实现（FIR）
h(n):相当于平滑系数，
采样率：相当于采样时钟，就是驱动查找其幅值的时钟
载波频率：正弦波的周期是多少，
每个采样周期采样点：采样率 / 载波频率
数据速率定义：已载波为载体的数据bit变化率，比如10个载波的周期是1个数据bit，那么bit率是载波频率的1/12.5
这次我们用C++编写了一个模拟ask调制。
本次设计中采样时钟使用 40MHz，数据频率 100KHz，载波频率 1.25MHz。既在 40MHz 的时钟下，每个载波周期内有 40MHz/1.25MHz = 32 个采样点；
该模块设计思路是先内部声明两个数组，分别存放sin和cos波形对应的值；
模块内部有一个计数器，在 40MHz 时钟作用下，从 0 到 32 进行循环计数；模块每输入一个数，进行一次判断，当输入数据为 0 时，输出为 0，当输入数据为 1时，输出 sin 与 cos 数组里与当前计数器对应的值每个数据周期里有 40MHz / 100KHz = 400 个采样点；
首先产生一个波形，我们依旧是是利用matlab 先模拟出波形，然后取点，将值保存下来，到时直接赋值给对应的数组。
由于根据我们前面的计算，我们每个载波周期需要32个采样点，所以我们在matlab 中生成将一个周期内取32点，并且将数数值保存下来，又因为标准的正弦信号的幅值范围是-1到+1，所以我们的数据可以乘以255（9位）然后再保存下来，到时只需要赋值给我们的对应的数组就行了。其中，由于在乘积的时候，最后有小数，所以我们利用matlab中的round函数进行四舍五入取整，保存才来。

matlab程序

clc;
clear all;
t = 0:1/32:31/32;
y1 = 255*sin(2*pi*t);
y2 = 255*cos(2*pi*t);
y1 = round(y1); %进行四舍五入
y2 = round(y2);
file = fopen('ram.txt','w+');
fprintf(file,'%d ,',y1);
fprintf(file,'\r\n');
fprintf(file,'%d ,',y2);
figure(1);
subplot(2,1,1);plot(t,y1);
subplot(2,1,2);plot(t,y2);
fclose(file);

其中关于HLS中的程序。
首先我们是用任意精度数据类型来定义我们的数据或者变量，ask 即就是当的需要调制的值是1时，输出其波形，输入数据为 0 时，输出为 0，当输入数据为 1时，输出 sin 与 cos。
这是我们需要的程序。其中这个程序已经是约束过后的程序，我们选择的约束的方式是AXI_stream,#pragma HLS RESOURCE variable=sin_table core=ROM_1P_BRAM latency=1 这是将这个设置为block rom, latency 都是设置为1,。

#include "ap_int.h"
#include"tx.ask.h"
void tx_ask(ap_uint <1> data_in, ap_int<16> *sin,ap_int<16> *cos){
#pragma HLS PIPELINE II=1
#pragma HLS INTERFACE ap_ctrl_none port=return
#pragma HLS INTERFACE axis register both port=cos
#pragma HLS INTERFACE axis register both port=sin
#pragma HLS INTERFACE axis register both port=data_instatic ap_int<8> count;  //函数入口就定义，不然会出错，申请一块内存，ap_int<16> sin_table[32] = {0 ,50 ,98 ,142 ,180 ,212 ,236 ,250 ,255 ,250 ,236 ,212 ,180 ,142 ,98 ,50 ,0 ,-50 ,-98 ,-142 ,-180 ,-212 ,-236 ,-250 ,-255 ,-250 ,-236 ,-212 ,-180 ,-142 ,-98 ,-50};
#pragma HLS RESOURCE variable=sin_table core=ROM_1P_BRAM latency=1ap_int<16> cos_table[32] = {255 ,250 ,236 ,212 ,180 ,142 ,98 ,50 ,0 ,-50 ,-98 ,-142 ,-180 ,-212 ,-236 ,-250 ,-255 ,-250 ,-236 ,-212 ,-180 ,-142 ,-98 ,-50 ,0 ,50 ,98 ,142 ,180 ,212 ,236 ,250};
#pragma HLS RESOURCE variable=cos_table core=ROM_1P_BRAM latency=1if(data_in  == 1){*sin = sin_table[count.range(4,0)]; //由于一个周期只有32个数，所以相当于二进制只用了5位，所以，只用count的5位*cos = cos_table[count.range(4,0)];}else{*sin = 0;*cos = 0;}count ++;if(count == 32) {count = 0;}}

我们将程序写完后，再写了一个testbeech，测试效果如何。下面是测试文件，测试代码我们的思路与Verilog一致，就是我们要提供一个激励，然后进行测试就可以了。测试代码如下

#include"tx.ask.h"
int main(){ap_int<1> random_bits[64] = {1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ,1,1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ,1,1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ,1,1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ,1,1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ,1,1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ,1,1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ,1,1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ,1};ap_int<16> cos,sin;for(int i  = 0; i < 64 *400 ; i++){tx_ask(random_bits[i / 400],&sin,&cos);}return 0 ;
}

然后我们可以进行RTL,联合仿真查看波形，

上图中可以看出其满足ASK调制，下图我们将波形放大之后，可以看出其输出的波形是正弦与余弦（相差π/2）

说明：本人写此博客只是为了记录自己跟着尤老师学习关于通信ic 的课程，若本人写的内容有误，欢迎各位指出

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