FFT IP核调用与仿真之SCALE压缩因子设置

Posted 2022-08-07 tanqiqi

    关于FFT IP核的配置，网上有很多相关的资料可以参考，但是唯独涉及到scaled压缩因子设置这个参数，资料却非常匮乏，这是个什么参数，应该整么设置，设置后对结果输出会有什么影响，整样才能知道它设置的合理不合理？

  

先来看一下官方说明手册里关于scaled的说明：

翻译过来就是：对于Pipelined Streaming I/O结构，将临近的一对基2阶组在一起，即阶0和阶1为组0，阶2和阶3为组1，阶4和阶5为组2等等。例如数据长度N=1024，Scale_SCH = [10 10 00 01 11]表示对组0（阶0和阶1）右移位3，对组1（阶2和阶3）右移位1，对组2（阶4和5）没有移位，对组3（阶6和7）右移位2，对组4（阶8和9）右移位2。但是要注意，如果变换长度N不是4的幂次方时，最后一组只包含一个基2阶，只能用00或者01表示，例如数据长度N=512时，Scale_SCH = [10 10 10 10 10]的设置则是无效的，而Scale_SCH = [01 10 10 10 11]的设置就是有效的。对于Scale_SCH的位宽，针对Pipelined Streaming I/O结构和Radix-4，Burst I/O结构，位宽为2*ceil（0.5*log2（N）),对于Radix-2，Burst I/O和Radix-2 Lite，Burst I/O结构，位宽为2*log2(N),其中N为转换数据长度。

1）scaled的作用是什么？

 scaled是压缩比例参数，由于多点运算的FFT的计算量比较大，合理设置scaled可以减少资源的消耗；

2）scaled如何设置？

    参照数据手册的说明，下面举例说明scaled的设置方法：

    设 N=512： 由于变换长度N不是4的幂次方，最后一组只包含一个基2阶，只能用00或者01表示， 设scaled的位宽是8位：  XX（阶3）  XX（阶2）   XX（阶1） XX（阶0）

    a、设置 scaled=8‘b 00 11 11 11 ----- 赋值合理，表示压缩 2^(3+3+3)=2^9=512 倍 ；

    b、设置 scaled=8‘b 11 11 11 11 ----- 赋值不合理，最高阶只能是00或者01，不能是11；

    设 N=1024： 由于变换长度N是4的幂次方，对最高阶的赋值没有要求，设scaled的位宽是10位：XX（阶4）XX（阶3）  XX（阶2）   XX（阶1） XX（阶0）

 

、a、设置 scaled=10‘b 11 00 11 10 00----- 赋值合理，表示压缩 2^(3+0+3+2+0)=2^8=256倍 ；

    b、设置 scaled=10‘b10 10 10 10 10 ----- 赋值合理，表示压缩 2^(2+2+2+2+2)=2^10=1024倍 。

   对scaled进行赋值之后，IP核的输出结果可进行移位还原为真实值，这样就可以将输出结果放到MATALB等数学工具中，对自己的输出结果进行直观的图示验证。

另外，FFT IP核有ovflo这个信号，可以将它引出来，可以直观在仿真波形中查看自己的scaled是否设置合理，如果设置的数值不够大，ovflo会溢出显示为高电平。

至此，关于scaled这个参数的设置讲解完毕。