URL https://opencores.org/ocsvn/cascaded_fir_filter/cascaded_fir_filter/trunk

Subversion Repositories cascaded_fir_filter

[/] [cascaded_fir_filter/] [trunk/] [FIR_cascaded_tb.v] - Blame information for rev 2

Go to most recent revision | Details | Compare with Previous | View Log


`timescale 1 ns/ 1 ns
module FIR_cascaded_tb
#(
        // uncomment selected test
        //`define test_saw              // test with I -4, -3, ..., 4, 5 ; and Q 1, 2, ..., 9, 10, 10 complex samples of ping total
        //`define test_tone             // tone pulse
        //`define test_rect             // rectangle pulse
        //`define test_delta    // test with delta-function
        //`define test_chirp    // test with chirp. It is long test, pulse response length is 2048
        `define test_chirp_short
 
        `ifdef test_saw
        //Test short signal
        parameter       INP_SAMP_WIDTH = 14,                            // imput samples width
        parameter       PING_ADDR_WIDTH = 4,                            // address width of pulse response characteristic samples
        parameter       CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3,          //address width of block
        parameter       FRAME_ADDR_WIDTH = 14,                          // address width of counter of samples in frame
        parameter       OUT_SAMP_WIDTH = 18,                            // output samples width
        parameter       CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH  = 12,           // inp_samp counter width, it counts clk 
        parameter       CLK_TO_SAMP_RATIO = 25,                         // clk -> inp_clk divider
        parameter       SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,      // address in frame counter
        parameter       SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,           // number of frame counter
        parameter       PARAM_INP_PING_LENGTH = 10,                     // ping length
        parameter       FRAME_PERIOD = 100,                                     // frame period
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16,                       // |output|^2 word width
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 4,                         // offset of |output|^2 word, OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH bits from OUT_SAMP_A_SQ_OFFS writes to output
        parameter       INP_FILE = "inp_signal_saw_s_IQ.txt",   // input signal samples file
        parameter       PING_FILE = "ping_signal_saw_s_IQ.txt", // ping samples file
        parameter       SIM_DURATION = 100000                                   // simulation duration after reset duration
        // input file example with -4,-3... in I and 1, 2, 3 in Q:
        // fffc
        // 0001
        // fffd
        // 0002
        // fffe
        // 0003
        `endif
 
        `ifdef test_tone
        parameter       INP_SAMP_WIDTH = 14,                            // imput samples width
        parameter       PING_ADDR_WIDTH = 7,                            // address width of pulse response characteristic samples
        parameter       CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3,          //address width of block
        parameter       FRAME_ADDR_WIDTH = 14,                          // address width of counter of samples in frame
        parameter       OUT_SAMP_WIDTH = 18,                            // output samples width
        parameter       CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH  = 12,           // inp_samp counter width, it counts clk 
        parameter       CLK_TO_SAMP_RATIO = 100,                        // clk -> inp_clk divider
        parameter       SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,      // address in frame counter
        parameter       SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,           // number of frame counter
        parameter       PARAM_INP_PING_LENGTH = 100,            // ping length
        parameter       FRAME_PERIOD = 2500,                            // frame period
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16,                       // |output|^2 word width
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 16,                                // offset of |output|^2 word, OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH bits from OUT_SAMP_A_SQ_OFFS writes to output
        parameter       INP_FILE = "IQ_tone_signal.txt",        // input signal samples file
        parameter       PING_FILE = "IQ_tone_ping.txt",         // ping samples file
        parameter       SIM_DURATION = 5000000                                  // simulation duration after reset duration
        `endif
 
        `ifdef test_rect
        //Test short signal
        parameter       INP_SAMP_WIDTH = 14,                            // imput samples width
        parameter       PING_ADDR_WIDTH = 7,                            // address width of pulse response characteristic samples
        parameter       CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3,          //address width of block
        parameter       FRAME_ADDR_WIDTH = 14,                          // address width of counter of samples in frame
        parameter       OUT_SAMP_WIDTH = 18,                            // output samples width
        parameter       CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH  = 12,           // inp_samp counter width, it counts clk 
        parameter       CLK_TO_SAMP_RATIO = 100,                        // clk -> inp_clk divider
        parameter       SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,      // address in frame counter
        parameter       SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,           // number of frame counter
        parameter       PARAM_INP_PING_LENGTH = 100,            // ping length
        parameter       FRAME_PERIOD = 2500,                            // frame period
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16,                       // |output|^2 word width
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 4,                         // offset of |output|^2 word, OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH bits from OUT_SAMP_A_SQ_OFFS writes to output
        parameter       INP_FILE = "IQ_rect_signal.txt",        // input signal samples file
        parameter       PING_FILE = "IQ_rect_ping.txt",         // ping samples file
        parameter       SIM_DURATION = 4000000                                  // simulation duration after reset duration
        `endif
 
        `ifdef test_delta
        //Test delta function
        parameter       INP_SAMP_WIDTH = 14,
        parameter       PING_ADDR_WIDTH = 4,
        parameter       FRAME_ADDR_WIDTH = 14,
        parameter       CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3,
        parameter       OUT_SAMP_WIDTH = 18,
        parameter       CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH  = 12,
        parameter       CLK_TO_SAMP_RATIO = 25,
        parameter       SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,
        parameter       SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,
        parameter       PARAM_INP_PING_LENGTH = 1,
        parameter       FRAME_PERIOD = 50,
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16,
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 4,
        parameter       INP_FILE = "inp_signal_delta_IQ.txt",
        parameter       PING_FILE = "ping_delta_IQ.txt",
        parameter       SIM_DURATION = 1000000                                  // simulation duration after reset duration
        `endif
        /*
        `ifdef test_chirp_short
        parameter       INP_SAMP_WIDTH = 14,    // разрядность входных отсчётов
        parameter       PING_ADDR_WIDTH = 6,    // разрядность длительности зондирующего импульса, длительность в отсчётах
        parameter       FRAME_ADDR_WIDTH = 18,  // разрядность длительности дальности, длительность в отсчётах
        parameter       CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3,  //разрядность шины адреса ячейки вычисления свёртки
        parameter       OUT_SAMP_WIDTH = 28,    // разрядность выходных отсчётов
        parameter       CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH  = 12,   // разрядность счётчика inp_samp в тактах clk
        parameter       CLK_TO_SAMP_RATIO = 100,                // коэффициент деления clk -> inp_clk
        parameter       SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,              // разрядность счётчика отсчётов для симуляции
        parameter       SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,           // разрядность счётчика отсчётов для симуляции
        parameter       PARAM_INP_PING_LENGTH = 10,             // длина зондирующего импульса, в отсчётах
        parameter       FRAME_PERIOD = 8000,                                    // период фреймов, в отсчётах
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16,                               // разрядность суммы квадратов выходных отсчётов
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 4,                         // смещение разрядов суммы квадратов выходных отсчётов
        //parameter     INP_FILE = "inp_signal_saw_s_IQ.txt"
        //parameter     PING_FILE = "ping_signal_saw_s_IQ.txt"
        parameter       INP_FILE = "inp_signal_chirp_2.txt",
        parameter       PING_FILE = "ping_chirp.txt"
        `endif
        */
        `ifdef test_chirp_short
        parameter       INP_SAMP_WIDTH = 14,
        parameter       PING_ADDR_WIDTH = 9,
        parameter       FRAME_ADDR_WIDTH = 18,
        parameter       CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 6,
        parameter       OUT_SAMP_WIDTH = 18,
        parameter       CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH  = 11,
        parameter       CLK_TO_SAMP_RATIO = 500,
        parameter       SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,
        parameter       SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,
        parameter       PARAM_INP_PING_LENGTH = 50,
        parameter       FRAME_PERIOD = 8000,
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 20,
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 18,
        parameter       INP_FILE = "inp_signal_chirp_2.txt",
        parameter       PING_FILE = "ping_chirp.txt",
        parameter       SIM_DURATION = 8000000                                  // simulation duration after reset duration
        `endif
        `ifdef test_chirp
        parameter       INP_SAMP_WIDTH = 14,
        parameter       PING_ADDR_WIDTH = 11,
        parameter       FRAME_ADDR_WIDTH = 18,
        parameter       CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 10,
        parameter       OUT_SAMP_WIDTH = 18,
        parameter       CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH  = 11,
        parameter       CLK_TO_SAMP_RATIO = 2000,
        parameter       SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,
        parameter       SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,
        parameter       PARAM_INP_PING_LENGTH = 50,
        parameter       FRAME_PERIOD = 8000,
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 20,
        parameter       OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 16,
        parameter       INP_FILE = "inp_signal_chirp_2.txt",
        parameter       PING_FILE = "ping_chirp.txt",
        parameter       SIM_DURATION = 24000000                                 // simulation duration after reset duration
        `endif
);
        reg     clk;                                                                            // тактовая частота
        reg     reset;                                                                          // сброс
        reg     inp_clk;                                                                        // стробы отсчётов
        wire    [3:0] count;
        reg                                                                     inp_ping_start;         // начало зондирующего импулься
        reg                     [INP_SAMP_WIDTH - 1:0]   inp_samp_I;                     // входные отсчёты
        reg                     [INP_SAMP_WIDTH - 1:0]   inp_samp_Q;                     // входные отсчёты
        reg                     [PING_ADDR_WIDTH - 1:0] inp_ping_length; // длительность зондирующего импульса, во входных отсчётах
        // parallel interface to coefficients RAM
        reg                                                                     IOB_ping_from_Rx;       // 1 - получать ЗИ из входных отсчётов, 0 - не получать ЗИ из входных отсчётов, подразумевается запись напрямую в RAM
        reg                                                             IOB_ping_RAM_CS;        // RAM зондирующего импульса, выбор RAM, должен быть 1, чтобы RAM не заполнялась входными отсчётами ЗИ
        wire signed     [INP_SAMP_WIDTH - 1:0]   IOB_ping_RAM_D;         // RAM зондирующего импульса, data Re
        reg signed      [INP_SAMP_WIDTH - 1:0]   IOB_ping_RAM_D_reg;     // RAM зондирующего импульса, data Re
        //reg   signed  [INP_SAMP_WIDTH - 1:0]  IOB_ping_RAM_D_I;               // RAM зондирующего импульса, data Re
        //reg   signed  [INP_SAMP_WIDTH - 1:0]  IOB_ping_RAM_D_Q;               // RAM зондирующего импульса, data Im
        reg signed      [PING_ADDR_WIDTH - 1:0]  IOB_ping_RAM_A;         // RAM зондирующего импульса, address
        reg                                                                     IOB_ping_RAM_IQ;        // RAM зондирующего импульса, write enable
        reg                                                                     IOB_ping_RAM_WR;        // RAM зондирующего импульса, write enable
        reg                                                                     IOB_ping_RAM_RD;        // RAM зондирующего импульса, write enable
        wire            [OUT_SAMP_WIDTH - 1:0]   out_samp_I;                     // выходные отсчёты, результат обработки
        wire            [OUT_SAMP_WIDTH - 1:0]   out_samp_Q;                     // выходные отсчёты, результат обработки
        wire signed     [OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH - 1:0]      out_samp_A_sq;  // сумма квадратов выходных отсчётов, для отладки
        wire                                                            out_samp_strobe;        // стробы выходных отсчётов
        wire                                                            out_frame_strobe;       // стробы периода зондирования
        //reg   [INP_SAMP_WIDTH - 1:0]  inp_signal_file [0:32767];
        reg     [15:0]   inp_signal_file [0:8191];                                        // хранение входного сигнала
        reg     [15:0]   ping_file       [0:4095];                                                // хранение ЗИ
 
        reg     [CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH - 1:0]                   clk_to_samp_counter;    // счётчик номера отсчёта в периоде зондирования
        reg     [SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH - 1:0]     frame_addr_counter;             // счётчик адреса в frame
        reg     [SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH - 1:0]                  frame_counter;                  // счётчик номера frame
        integer cpu_io_counter;
        FIR_cascaded
#(
        .INP_SAMP_WIDTH                         (INP_SAMP_WIDTH),
        .PING_ADDR_WIDTH                        (PING_ADDR_WIDTH),
        .FRAME_ADDR_WIDTH                       (FRAME_ADDR_WIDTH),
        .CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH      (CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH),
        .OUT_SAMP_WIDTH                         (OUT_SAMP_WIDTH),
        .CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH         (CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH),
        .OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH            (OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH),
        .OUT_SAMP_A_SQ_OFFS                     (OUT_SAMP_A_SQ_OFFS)
)
        FIR_cascaded_DUT (
                .clk                            (clk),
                .reset                          (reset),
                .inp_clk                        (inp_clk),
                .inp_ping_start         (inp_ping_start),
                .inp_samp_I                     (inp_samp_I),
                .inp_samp_Q                     (inp_samp_Q),
                .inp_ping_length        (inp_ping_length),
                .IOB_ping_from_Rx       (IOB_ping_from_Rx),
                .IOB_ping_RAM_CS        (IOB_ping_RAM_CS),
                .IOB_ping_RAM_D         (IOB_ping_RAM_D),
                .IOB_ping_RAM_IQ        (IOB_ping_RAM_IQ),
                .IOB_ping_RAM_A         (IOB_ping_RAM_A),
                .IOB_ping_RAM_WR        (IOB_ping_RAM_WR),
                .IOB_ping_RAM_RD        (IOB_ping_RAM_RD),
                .out_samp_I                     (out_samp_I),
                .out_samp_Q                     (out_samp_Q),
                .out_samp_A_sq          (out_samp_A_sq),
                .out_samp_strobe        (out_samp_strobe),
                .out_frame_strobe       (out_frame_strobe)
        );
 
        initial begin
                $dumpfile("test.vcd");
                $dumpvars(1, FIR_cascaded_DUT,
                FIR_cascaded_DUT.out_samp_Q_reg,
                FIR_cascaded_DUT.multiplier_ping_Q[0], FIR_cascaded_DUT.out_samp_acc_Q[0], FIR_cascaded_DUT.multiplier_echo_Q[0]
                //,FIR_cascaded_DUT.multiplier_ping_Q[1], FIR_cascaded_DUT.out_samp_acc_Q[1], FIR_cascaded_DUT.multiplier_echo_Q[1]
                //,FIR_cascaded_DUT.multiplier_ping_Q[2], FIR_cascaded_DUT.out_samp_acc_Q[2], FIR_cascaded_DUT.multiplier_echo_Q[2]
                //,FIR_cascaded_DUT.multiplier_ping_Q[3], FIR_cascaded_DUT.out_samp_acc_Q[3], FIR_cascaded_DUT.multiplier_echo_Q[3]
                );
                clk = 0;
                reset = 0;
                inp_clk = 0;
                inp_ping_start = 0;
                clk_to_samp_counter = 0;
                frame_addr_counter = 0;
                frame_counter = 0;
                inp_ping_length = PARAM_INP_PING_LENGTH;
                IOB_ping_from_Rx = 1;
                IOB_ping_RAM_CS = 1;
                IOB_ping_RAM_D_reg = {INP_SAMP_WIDTH{1'bZ}};
                IOB_ping_RAM_IQ = 0;
                IOB_ping_RAM_A = 0;
                IOB_ping_RAM_WR = 1;
                IOB_ping_RAM_RD = 0;
                cpu_io_counter = 0;
                $readmemh(INP_FILE, inp_signal_file);
                $readmemh(PING_FILE, ping_file);
                IOB_ping_RAM_D_reg = ping_file[cpu_io_counter];
                IOB_ping_RAM_IQ = cpu_io_counter[0];
                IOB_ping_RAM_A = cpu_io_counter[PING_ADDR_WIDTH:1];
                inp_samp_I <= inp_signal_file[frame_addr_counter*2];
                inp_samp_Q <= inp_signal_file[frame_addr_counter*2 + 1];
                #20 reset = 1;
                #20 reset = 0;
                #SIM_DURATION $finish;
        end
 
        always
                #10 clk = !clk;
        always@(negedge clk)
        begin
                if (clk_to_samp_counter == CLK_TO_SAMP_RATIO - 1) begin // generate sample
                        clk_to_samp_counter <= 0;
                        inp_clk <= 1;
                        inp_samp_I <= inp_signal_file[(frame_addr_counter)*2];
                        inp_samp_Q <= inp_signal_file[(frame_addr_counter)*2 + 1];
                        if (frame_addr_counter == FRAME_PERIOD) begin           // ping start
                                frame_addr_counter <= 0;
                                frame_counter <= frame_counter + 1;
                        end else begin
                                frame_addr_counter <= frame_addr_counter + 1;
                        end
                        inp_ping_start <= frame_addr_counter == 0;
                end else begin
                        if (clk_to_samp_counter == CLK_TO_SAMP_RATIO / 2) begin
                                inp_clk <= 0;
                        end
                        clk_to_samp_counter <= clk_to_samp_counter + 1;
                end
                if (clk_to_samp_counter == 0) begin
                end else if (clk_to_samp_counter == CLK_TO_SAMP_RATIO / 2) begin
                end
        end
 
        assign  IOB_ping_RAM_D = IOB_ping_RAM_WR ? IOB_ping_RAM_D_reg : {INP_SAMP_WIDTH{1'bZ}};
 
        always @ (negedge clk) begin
                if (reset) begin
                        cpu_io_counter <= 0;
                end else begin
                        if (cpu_io_counter <= (PING_ADDR_WIDTH**2) * 2) begin
                                cpu_io_counter <= cpu_io_counter + 1;
                        end
                        if (cpu_io_counter < (PING_ADDR_WIDTH**2) * 2) begin
                                IOB_ping_RAM_CS = 1;
                                IOB_ping_RAM_D_reg = ping_file[cpu_io_counter];
                                IOB_ping_RAM_IQ = cpu_io_counter[0];
                                IOB_ping_RAM_A = cpu_io_counter[PING_ADDR_WIDTH:1];
                                IOB_ping_RAM_WR = 1;
                                IOB_ping_RAM_RD = 0;
                        end else begin
                                IOB_ping_RAM_CS = 0;
                                IOB_ping_RAM_IQ = 0;
                                IOB_ping_RAM_A = 0;
                                IOB_ping_RAM_WR = 0;
                                IOB_ping_RAM_RD = 0;
                        end
                end
        end //always
endmodule

Browse

Tools

Subversion Repositories cascaded_fir_filter

[/] [cascaded_fir_filter/] [trunk/] [FIR_cascaded_tb.v] - Blame information for rev 2

Line No.	Rev	Author	Line
1	2	Juzujka	`timescale 1 ns/ 1 ns
2			`module FIR_cascaded_tb`
3			`#(`
4			`// uncomment selected test`
5			//`define test_saw // test with I -4, -3, ..., 4, 5 ; and Q 1, 2, ..., 9, 10, 10 complex samples of ping total
6			//`define test_tone // tone pulse
7			//`define test_rect // rectangle pulse
8			//`define test_delta // test with delta-function
9			//`define test_chirp // test with chirp. It is long test, pulse response length is 2048
10			`define test_chirp_short
11
12			`ifdef test_saw
13			`//Test short signal`
14			`parameter INP_SAMP_WIDTH = 14, // imput samples width`
15			`parameter PING_ADDR_WIDTH = 4, // address width of pulse response characteristic samples`
16			`parameter CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3, //address width of block`
17			`parameter FRAME_ADDR_WIDTH = 14, // address width of counter of samples in frame`
18			`parameter OUT_SAMP_WIDTH = 18, // output samples width`
19			`parameter CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH = 12, // inp_samp counter width, it counts clk`
20			`parameter CLK_TO_SAMP_RATIO = 25, // clk -> inp_clk divider`
21			`parameter SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18, // address in frame counter`
22			`parameter SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18, // number of frame counter`
23			`parameter PARAM_INP_PING_LENGTH = 10, // ping length`
24			`parameter FRAME_PERIOD = 100, // frame period`
25			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16, // \|output\|^2 word width`
26			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 4, // offset of \|output\|^2 word, OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH bits from OUT_SAMP_A_SQ_OFFS writes to output`
27			`parameter INP_FILE = "inp_signal_saw_s_IQ.txt", // input signal samples file`
28			`parameter PING_FILE = "ping_signal_saw_s_IQ.txt", // ping samples file`
29			`parameter SIM_DURATION = 100000 // simulation duration after reset duration`
30			`// input file example with -4,-3... in I and 1, 2, 3 in Q:`
31			`// fffc`
32			`// 0001`
33			`// fffd`
34			`// 0002`
35			`// fffe`
36			`// 0003`
37			`endif
38
39			`ifdef test_tone
40			`parameter INP_SAMP_WIDTH = 14, // imput samples width`
41			`parameter PING_ADDR_WIDTH = 7, // address width of pulse response characteristic samples`
42			`parameter CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3, //address width of block`
43			`parameter FRAME_ADDR_WIDTH = 14, // address width of counter of samples in frame`
44			`parameter OUT_SAMP_WIDTH = 18, // output samples width`
45			`parameter CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH = 12, // inp_samp counter width, it counts clk`
46			`parameter CLK_TO_SAMP_RATIO = 100, // clk -> inp_clk divider`
47			`parameter SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18, // address in frame counter`
48			`parameter SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18, // number of frame counter`
49			`parameter PARAM_INP_PING_LENGTH = 100, // ping length`
50			`parameter FRAME_PERIOD = 2500, // frame period`
51			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16, // \|output\|^2 word width`
52			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 16, // offset of \|output\|^2 word, OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH bits from OUT_SAMP_A_SQ_OFFS writes to output`
53			`parameter INP_FILE = "IQ_tone_signal.txt", // input signal samples file`
54			`parameter PING_FILE = "IQ_tone_ping.txt", // ping samples file`
55			`parameter SIM_DURATION = 5000000 // simulation duration after reset duration`
56			`endif
57
58			`ifdef test_rect
59			`//Test short signal`
60			`parameter INP_SAMP_WIDTH = 14, // imput samples width`
61			`parameter PING_ADDR_WIDTH = 7, // address width of pulse response characteristic samples`
62			`parameter CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3, //address width of block`
63			`parameter FRAME_ADDR_WIDTH = 14, // address width of counter of samples in frame`
64			`parameter OUT_SAMP_WIDTH = 18, // output samples width`
65			`parameter CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH = 12, // inp_samp counter width, it counts clk`
66			`parameter CLK_TO_SAMP_RATIO = 100, // clk -> inp_clk divider`
67			`parameter SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18, // address in frame counter`
68			`parameter SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18, // number of frame counter`
69			`parameter PARAM_INP_PING_LENGTH = 100, // ping length`
70			`parameter FRAME_PERIOD = 2500, // frame period`
71			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16, // \|output\|^2 word width`
72			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 4, // offset of \|output\|^2 word, OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH bits from OUT_SAMP_A_SQ_OFFS writes to output`
73			`parameter INP_FILE = "IQ_rect_signal.txt", // input signal samples file`
74			`parameter PING_FILE = "IQ_rect_ping.txt", // ping samples file`
75			`parameter SIM_DURATION = 4000000 // simulation duration after reset duration`
76			`endif
77
78			`ifdef test_delta
79			`//Test delta function`
80			`parameter INP_SAMP_WIDTH = 14,`
81			`parameter PING_ADDR_WIDTH = 4,`
82			`parameter FRAME_ADDR_WIDTH = 14,`
83			`parameter CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3,`
84			`parameter OUT_SAMP_WIDTH = 18,`
85			`parameter CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH = 12,`
86			`parameter CLK_TO_SAMP_RATIO = 25,`
87			`parameter SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,`
88			`parameter SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,`
89			`parameter PARAM_INP_PING_LENGTH = 1,`
90			`parameter FRAME_PERIOD = 50,`
91			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16,`
92			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 4,`
93			`parameter INP_FILE = "inp_signal_delta_IQ.txt",`
94			`parameter PING_FILE = "ping_delta_IQ.txt",`
95			`parameter SIM_DURATION = 1000000 // simulation duration after reset duration`
96			`endif
97			`/*`
98			`ifdef test_chirp_short
99			`parameter INP_SAMP_WIDTH = 14, // разрядность входных отсчётов`
100			`parameter PING_ADDR_WIDTH = 6, // разрядность длительности зондирующего импульса, длительность в отсчётах`
101			`parameter FRAME_ADDR_WIDTH = 18, // разрядность длительности дальности, длительность в отсчётах`
102			`parameter CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 3, //разрядность шины адреса ячейки вычисления свёртки`
103			`parameter OUT_SAMP_WIDTH = 28, // разрядность выходных отсчётов`
104			`parameter CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH = 12, // разрядность счётчика inp_samp в тактах clk`
105			`parameter CLK_TO_SAMP_RATIO = 100, // коэффициент деления clk -> inp_clk`
106			`parameter SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18, // разрядность счётчика отсчётов для симуляции`
107			`parameter SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18, // разрядность счётчика отсчётов для симуляции`
108			`parameter PARAM_INP_PING_LENGTH = 10, // длина зондирующего импульса, в отсчётах`
109			`parameter FRAME_PERIOD = 8000, // период фреймов, в отсчётах`
110			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 16, // разрядность суммы квадратов выходных отсчётов`
111			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 4, // смещение разрядов суммы квадратов выходных отсчётов`
112			`//parameter INP_FILE = "inp_signal_saw_s_IQ.txt"`
113			`//parameter PING_FILE = "ping_signal_saw_s_IQ.txt"`
114			`parameter INP_FILE = "inp_signal_chirp_2.txt",`
115			`parameter PING_FILE = "ping_chirp.txt"`
116			`endif
117			`*/`
118			`ifdef test_chirp_short
119			`parameter INP_SAMP_WIDTH = 14,`
120			`parameter PING_ADDR_WIDTH = 9,`
121			`parameter FRAME_ADDR_WIDTH = 18,`
122			`parameter CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 6,`
123			`parameter OUT_SAMP_WIDTH = 18,`
124			`parameter CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH = 11,`
125			`parameter CLK_TO_SAMP_RATIO = 500,`
126			`parameter SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,`
127			`parameter SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,`
128			`parameter PARAM_INP_PING_LENGTH = 50,`
129			`parameter FRAME_PERIOD = 8000,`
130			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 20,`
131			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 18,`
132			`parameter INP_FILE = "inp_signal_chirp_2.txt",`
133			`parameter PING_FILE = "ping_chirp.txt",`
134			`parameter SIM_DURATION = 8000000 // simulation duration after reset duration`
135			`endif
136			`ifdef test_chirp
137			`parameter INP_SAMP_WIDTH = 14,`
138			`parameter PING_ADDR_WIDTH = 11,`
139			`parameter FRAME_ADDR_WIDTH = 18,`
140			`parameter CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH = 10,`
141			`parameter OUT_SAMP_WIDTH = 18,`
142			`parameter CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH = 11,`
143			`parameter CLK_TO_SAMP_RATIO = 2000,`
144			`parameter SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH = 18,`
145			`parameter SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH = 18,`
146			`parameter PARAM_INP_PING_LENGTH = 50,`
147			`parameter FRAME_PERIOD = 8000,`
148			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH = 20,`
149			`parameter OUT_SAMP_A_SQ_OFFS = 16,`
150			`parameter INP_FILE = "inp_signal_chirp_2.txt",`
151			`parameter PING_FILE = "ping_chirp.txt",`
152			`parameter SIM_DURATION = 24000000 // simulation duration after reset duration`
153			`endif
154			`);`
155			`reg clk; // тактовая частота`
156			`reg reset; // сброс`
157			`reg inp_clk; // стробы отсчётов`
158			`wire [3:0] count;`
159			`reg inp_ping_start; // начало зондирующего импулься`
160			`reg [INP_SAMP_WIDTH - 1:0] inp_samp_I; // входные отсчёты`
161			`reg [INP_SAMP_WIDTH - 1:0] inp_samp_Q; // входные отсчёты`
162			`reg [PING_ADDR_WIDTH - 1:0] inp_ping_length; // длительность зондирующего импульса, во входных отсчётах`
163			`// parallel interface to coefficients RAM`
164			`reg IOB_ping_from_Rx; // 1 - получать ЗИ из входных отсчётов, 0 - не получать ЗИ из входных отсчётов, подразумевается запись напрямую в RAM`
165			`reg IOB_ping_RAM_CS; // RAM зондирующего импульса, выбор RAM, должен быть 1, чтобы RAM не заполнялась входными отсчётами ЗИ`
166			`wire signed [INP_SAMP_WIDTH - 1:0] IOB_ping_RAM_D; // RAM зондирующего импульса, data Re`
167			`reg signed [INP_SAMP_WIDTH - 1:0] IOB_ping_RAM_D_reg; // RAM зондирующего импульса, data Re`
168			`//reg signed [INP_SAMP_WIDTH - 1:0] IOB_ping_RAM_D_I; // RAM зондирующего импульса, data Re`
169			`//reg signed [INP_SAMP_WIDTH - 1:0] IOB_ping_RAM_D_Q; // RAM зондирующего импульса, data Im`
170			`reg signed [PING_ADDR_WIDTH - 1:0] IOB_ping_RAM_A; // RAM зондирующего импульса, address`
171			`reg IOB_ping_RAM_IQ; // RAM зондирующего импульса, write enable`
172			`reg IOB_ping_RAM_WR; // RAM зондирующего импульса, write enable`
173			`reg IOB_ping_RAM_RD; // RAM зондирующего импульса, write enable`
174			`wire [OUT_SAMP_WIDTH - 1:0] out_samp_I; // выходные отсчёты, результат обработки`
175			`wire [OUT_SAMP_WIDTH - 1:0] out_samp_Q; // выходные отсчёты, результат обработки`
176			`wire signed [OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH - 1:0] out_samp_A_sq; // сумма квадратов выходных отсчётов, для отладки`
177			`wire out_samp_strobe; // стробы выходных отсчётов`
178			`wire out_frame_strobe; // стробы периода зондирования`
179			`//reg [INP_SAMP_WIDTH - 1:0] inp_signal_file [0:32767];`
180			`reg [15:0] inp_signal_file [0:8191]; // хранение входного сигнала`
181			`reg [15:0] ping_file [0:4095]; // хранение ЗИ`
182
183			`reg [CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH - 1:0] clk_to_samp_counter; // счётчик номера отсчёта в периоде зондирования`
184			`reg [SIM_FRAME_ADDR_COUNTER_WIDTH - 1:0] frame_addr_counter; // счётчик адреса в frame`
185			`reg [SIM_FRAME_COUNTER_WIDTH - 1:0] frame_counter; // счётчик номера frame`
186			`integer cpu_io_counter;`
187			`FIR_cascaded`
188			`#(`
189			`.INP_SAMP_WIDTH (INP_SAMP_WIDTH),`
190			`.PING_ADDR_WIDTH (PING_ADDR_WIDTH),`
191			`.FRAME_ADDR_WIDTH (FRAME_ADDR_WIDTH),`
192			`.CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH (CONV_MEM_BLOCK_ADDR_WIDTH),`
193			`.OUT_SAMP_WIDTH (OUT_SAMP_WIDTH),`
194			`.CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH (CLK_TO_SAMP_ADDR_WIDTH),`
195			`.OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH (OUT_SAMP_A_SQ_WIDTH),`
196			`.OUT_SAMP_A_SQ_OFFS (OUT_SAMP_A_SQ_OFFS)`
197			`)`
198			`FIR_cascaded_DUT (`
199			`.clk (clk),`
200			`.reset (reset),`
201			`.inp_clk (inp_clk),`
202			`.inp_ping_start (inp_ping_start),`
203			`.inp_samp_I (inp_samp_I),`
204			`.inp_samp_Q (inp_samp_Q),`
205			`.inp_ping_length (inp_ping_length),`
206			`.IOB_ping_from_Rx (IOB_ping_from_Rx),`
207			`.IOB_ping_RAM_CS (IOB_ping_RAM_CS),`
208			`.IOB_ping_RAM_D (IOB_ping_RAM_D),`
209			`.IOB_ping_RAM_IQ (IOB_ping_RAM_IQ),`
210			`.IOB_ping_RAM_A (IOB_ping_RAM_A),`
211			`.IOB_ping_RAM_WR (IOB_ping_RAM_WR),`
212			`.IOB_ping_RAM_RD (IOB_ping_RAM_RD),`
213			`.out_samp_I (out_samp_I),`
214			`.out_samp_Q (out_samp_Q),`
215			`.out_samp_A_sq (out_samp_A_sq),`
216			`.out_samp_strobe (out_samp_strobe),`
217			`.out_frame_strobe (out_frame_strobe)`
218			`);`
219
220			`initial begin`
221			`$dumpfile("test.vcd");`
222			`$dumpvars(1, FIR_cascaded_DUT,`
223			`FIR_cascaded_DUT.out_samp_Q_reg,`
224			`FIR_cascaded_DUT.multiplier_ping_Q[0], FIR_cascaded_DUT.out_samp_acc_Q[0], FIR_cascaded_DUT.multiplier_echo_Q[0]`
225			`//,FIR_cascaded_DUT.multiplier_ping_Q[1], FIR_cascaded_DUT.out_samp_acc_Q[1], FIR_cascaded_DUT.multiplier_echo_Q[1]`
226			`//,FIR_cascaded_DUT.multiplier_ping_Q[2], FIR_cascaded_DUT.out_samp_acc_Q[2], FIR_cascaded_DUT.multiplier_echo_Q[2]`
227			`//,FIR_cascaded_DUT.multiplier_ping_Q[3], FIR_cascaded_DUT.out_samp_acc_Q[3], FIR_cascaded_DUT.multiplier_echo_Q[3]`
228			`);`
229			`clk = 0;`
230			`reset = 0;`
231			`inp_clk = 0;`
232			`inp_ping_start = 0;`
233			`clk_to_samp_counter = 0;`
234			`frame_addr_counter = 0;`
235			`frame_counter = 0;`
236			`inp_ping_length = PARAM_INP_PING_LENGTH;`
237			`IOB_ping_from_Rx = 1;`
238			`IOB_ping_RAM_CS = 1;`
239			`IOB_ping_RAM_D_reg = {INP_SAMP_WIDTH{1'bZ}};`
240			`IOB_ping_RAM_IQ = 0;`
241			`IOB_ping_RAM_A = 0;`
242			`IOB_ping_RAM_WR = 1;`
243			`IOB_ping_RAM_RD = 0;`
244			`cpu_io_counter = 0;`
245			`$readmemh(INP_FILE, inp_signal_file);`
246			`$readmemh(PING_FILE, ping_file);`
247			`IOB_ping_RAM_D_reg = ping_file[cpu_io_counter];`
248			`IOB_ping_RAM_IQ = cpu_io_counter[0];`
249			`IOB_ping_RAM_A = cpu_io_counter[PING_ADDR_WIDTH:1];`
250			`inp_samp_I <= inp_signal_file[frame_addr_counter*2];`
251			`inp_samp_Q <= inp_signal_file[frame_addr_counter*2 + 1];`
252			`#20 reset = 1;`
253			`#20 reset = 0;`
254			`#SIM_DURATION $finish;`
255			`end`
256
257			`always`
258			`#10 clk = !clk;`
259			`always@(negedge clk)`
260			`begin`
261			`if (clk_to_samp_counter == CLK_TO_SAMP_RATIO - 1) begin // generate sample`
262			`clk_to_samp_counter <= 0;`
263			`inp_clk <= 1;`
264			`inp_samp_I <= inp_signal_file[(frame_addr_counter)*2];`
265			`inp_samp_Q <= inp_signal_file[(frame_addr_counter)*2 + 1];`
266			`if (frame_addr_counter == FRAME_PERIOD) begin // ping start`
267			`frame_addr_counter <= 0;`
268			`frame_counter <= frame_counter + 1;`
269			`end else begin`
270			`frame_addr_counter <= frame_addr_counter + 1;`
271			`end`
272			`inp_ping_start <= frame_addr_counter == 0;`
273			`end else begin`
274			`if (clk_to_samp_counter == CLK_TO_SAMP_RATIO / 2) begin`
275			`inp_clk <= 0;`
276			`end`
277			`clk_to_samp_counter <= clk_to_samp_counter + 1;`
278			`end`
279			`if (clk_to_samp_counter == 0) begin`
280			`end else if (clk_to_samp_counter == CLK_TO_SAMP_RATIO / 2) begin`
281			`end`
282			`end`
283
284			`assign IOB_ping_RAM_D = IOB_ping_RAM_WR ? IOB_ping_RAM_D_reg : {INP_SAMP_WIDTH{1'bZ}};`
285
286			`always @ (negedge clk) begin`
287			`if (reset) begin`
288			`cpu_io_counter <= 0;`
289			`end else begin`
290			`if (cpu_io_counter <= (PING_ADDR_WIDTH*2) 2) begin`
291			`cpu_io_counter <= cpu_io_counter + 1;`
292			`end`
293			`if (cpu_io_counter < (PING_ADDR_WIDTH*2) 2) begin`
294			`IOB_ping_RAM_CS = 1;`
295			`IOB_ping_RAM_D_reg = ping_file[cpu_io_counter];`
296			`IOB_ping_RAM_IQ = cpu_io_counter[0];`
297			`IOB_ping_RAM_A = cpu_io_counter[PING_ADDR_WIDTH:1];`
298			`IOB_ping_RAM_WR = 1;`
299			`IOB_ping_RAM_RD = 0;`
300			`end else begin`
301			`IOB_ping_RAM_CS = 0;`
302			`IOB_ping_RAM_IQ = 0;`
303			`IOB_ping_RAM_A = 0;`
304			`IOB_ping_RAM_WR = 0;`
305			`IOB_ping_RAM_RD = 0;`
306			`end`
307			`end`
308			`end //always`
309			`endmodule`