Toteutukset digitaalisesta aaltogeneraattorista FPGA:lle

Abstract

Tässä työssä tutkitaan eri lähestymistapoja trigonometristen funktioiden generointiin digitaalisella laitteistolla. Työn alussa avataan työn kannalta oleellisia termejä ja tutkitaan käytössä olevaa laitteistoa. Seuraavaksi syvennytään muutamien suosittujen aallongenerointitapojen teoriaan. Sen jälkeen ohjelmoidaan kaksi kuvausta CORDIC-pohjaisesta sinigeneraattorista: toinen ohjelma kirjoitetaan VHDL:llä ja toinen C++:lla hyödyntäen korkean tason synteesiä.

Työn lopussa tarkastellaan toteutuksien sinitulosten laatua ja vertaillaan järjestelmien synteesituloksia. Vertailukohdat ovat muun muassa virrankulutus, suoritusteho sekä resurssienkäyttö FPGA:lla.

Korkean tason synteesillä toteutettu järjestelmä osoittautui parhaaksi. Järjestelmä, joka liukuhihnoitettiin ja jonka silmukat rullattiin auki, tuotti eniten sininäytteitä sekunnissa. Korkean tason synteesillä saavutettiin myös pienempi resurssienkäyttö FPGA:lla kuin RTL-kuvauksella.