DSP Builder的功能和流程

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1、电子 131 XXX XXXXXX 1、 说明DSP Builder的主要功能 DSP Builder是Alt era公司提供的一种DSP系统设计工具，是Matl ab/Simulink设计 工具和Quartusll设计工具之间的一个桥梁，把Matlab/Simulink中的DSP系统设计转化 为HDL文件，在Quar tusll工具中实现到具体的器件中。产生于Matl ab\DSP Builder\Quartus II流程的DSP模块或其他功能模块可以成为单片FPGA电路系统中的一个 组成部分，担任某个局部电路的功能；通过Matlab'DSP Builder，可以直接为Nios II嵌

2、入式处理器设计各类加速器，成为Nios II系统的一个接口设备，与整个片内嵌入式系统融 为一体。DSP Builder是一个系统级（或算法级）设计工具，它架构在多个软件工具之上，并 把系统级和RTL级两个设计领域的设计工具连接起来，最大程度地发挥了两种工具的优势。 2、 说明DSP Builder的设计流程 第一步是在Matlab的Simulink环境中建立一个mdl模型文件，调用Alt era DSP Builder 和其它Simulink库中的图形模块（Block），构成设计框图（或称Simulink设计模型）。 第二步是利用Simulink强大的图形化仿真、分析功能，分析此

3、设计模型的正确性，完 成模型仿真。在这两步中，与一般的Matlab Simulink建模过程几乎没有什么区别，所不同 的是设计模型库采用Alt era DSP Builder的Simulink库。 第三步是DSP Builder设计实现的关键一步，通过SignalCompiler把Simulink的模型 文件（后缀为.mdl）转化成通用的硬件描述语言VHDL文件（后缀为.vhd）。由于EDA工具软件 （诸如Quar tus II、ModelSim）不能直接处理Mat lab的.mdl文件，这就需要一个转换过程。 转换获得的HDL文件是基于RTL级（寄存器传输级）的VHDL描述。 再接下来的

4、几个步骤是对以上设计产生的VHDL的RTL代码和仿真文件进行综合、编译适配 以及仿真。为了针对不同用户的设计目的和设计要求，DSP Builder提供了两种不同的设计 流程，主要可以分为自动流程和手动流程。 如果采用DSP Builder的自动流程，几乎可以忽略硬件的具体实现过程，DSP Builder 自动调用Quar tusll等EDA设计软件，完成综合(Syn thesis)、网表(ATOM Ne tlis t)生成和 Quartus II适配，甚至在Matlab中完成FPGA的配置下载过程。 如果希望使用其它第三方的VHDL综合器和仿真器(除Synplify、LeonardoSpe

5、ctrum和 Quartus II综合器及ModelSim外)，或是希望完成特定的适配设置，如逻辑锁定、时序驱 动编译、ESB特定功能应用等，可以选用手动流程设计。 在手动流程中，可以灵活地指定综合、适配条件。不过，需要手动地调用VHDL综合器进行 综合，调用Quartus II进行适配，调用ModelSim或者Quartus II进行仿真，最后用 Quartus II产生相应的编程文件用于FPGA的配置。 3、论述 Matlab、Simulink> DSP Builder> Modelsim、Quartus II几种工具之 间的关系 MATLAB[1 ]是美国MathWorks公司出品

6、的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、 数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink 两大部分。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的 集成环境。 Alt era可编程逻辑器件(PLD)中的DSP系统设计需要高级算法和HDL开发工具。Alt era DSP Builder将The MathWorks MATLAB和Simulink系统级设计工具的算法开发、仿真和验 证功能与VHDL综合、仿真和Alt era开发工具整合在一起，实现了这些工具的集成。 Mentor公司的ModelSim是业

7、界最优秀的HDL语言仿真软件，它能提供友好的仿真环境， 是业界唯一的单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器。它采用直接优化的编译技术、 Tcl/Tk技术、和单一内核仿真技术，编译仿真速度快，编译的代码与平台无关，便于保护 IP核，个性化的图形界面和用户接口，为用户加快调错提供强有力的手段，是FPGA/ASIC 设计的首选仿真软件。 Quartus II通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合，可以方便地实现各 种DSP应用系统；支持Altera的片上可编程系统(SOPC)开发，集系统级设计、嵌入式软 件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。