如何用matlab生成一个可编程FIR滤波器的硬件HDL代码？

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概述

本文通过matlab自带的工具箱生成一个可编程FIR滤波器的硬件HDL代码，可生成VHDL或者Verilog HDL两种类型的代码。

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具体操作步骤

新建一个matlab的脚本，键入下面两行代码，这里是直接调用matlab已经定义好的“dspprogfirhdl”模型，然后在simulink工具中打开该系统模型。

modelname = ‘dspprogfirhdl’;open_system（modelname）

运行上面两行代码后，会打开simulink并出现下图：

上图就是“dspprogfirhdl”模型的结构图， 图中Host Behavioral Model 是用来产生可编程FIR滤波器的系数（低通或者高通滤波器系数），Programmable FIR via Registers 是我们要生成的可编程滤波器模块，FIR Behavioral 是一个行为级的参考模块，它用来和可编程滤波器模块做结果的比对。

双击上图中的 Programmable FIR via Registers 模块或者运行如下脚本中：

systemname = ［modelname ‘/Programmable FIR via Registers’］;open_system（systemname）;

会出现下图，这是programmable FIR via Registers模块的内部结构：

上图中coeffs_registers 是一个FIR 滤波器的系数寄存器，当‘write_enable’ 信号拉高写FIR的系数；当 ‘write_done’ 拉高，也就是写完成时， shadow registers 才会更新一次FIR的滤波器系数，该模型生成的HDL代码默认是全并行的结构实现，可根据需要改为串行流水结构。

开始执行仿真，以及查看仿真波形，执行如下代码；

sim（modelname）;open_system（［modelname ‘/Scope’］）;

会生成如下的仿真结果：

上图中，filter_input是输入的信号，ref_out和dut output是参考模型和dut的输出结果，error是二者的结果比对情况。

也可以使用simulink工具中的 Logic Analyzer逻辑分析仪查看波形，点击本文第一张图中的wifi符号，如下图：

最后会在 Logic Analyzer中生成如下的波形图：

将filter滤波器输入信号和输出信号用模拟形式展开，如下图：

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生成HDL代码

下面通过两种方式生成HDL代码

方式一（脚本）：

脚本中键入如下代码，生成HDL的dut代码（默认生成.vhd的代码）：

workingdir = tempname;makehdl（systemname，‘TargetDirectory’，workingdir）;

matlab命令行窗口中出现如下图，表示成功FIR滤波器的DUT代码：

脚本中键入如下代码，生成HDL的tb代码：

makehdltb（systemname，‘TargetDirectory’，workingdir）;

matlab命令行窗口中出现如下图，表示成功FIR滤波器的TB代码：

方式二（界面）：

在下图中双击箭头所示部分，会出现configration配置界面（生成.v格式的代码）：

出现下图，按照如下图操作1，2，3，然后点击下方generate。

matlab的命令行出现下图，表示成功生成FIR滤波器的DUT代码：

在configuration中选取testbench然后点击生成testbench即可。

matlab的命令行出现下图，表示成功生成FIR滤波器的TB代码：

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modelsim工具仿真

经过matlab工具生成可编程的FIR滤波器HDL代码后，在工作目录中会有如下的文件（包括：仿真用的数据.dat文件，dut和tb文件，run.do脚本）：

使用modelsim仿真后的结果如下：

原文标题：matlab工具生成可编程FIR滤波器的HDL代码

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责任编辑：haq