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

Subversion Repositories cascaded_fir_filter

Compare Revisions

  • This comparison shows the changes necessary to convert path 
    /cascaded_fir_filter
    from Rev 1 to Rev 2
    ↔ Reverse comparison
  •

Rev 1 → Rev 2

/trunk/FIR_cascaded_tb.v
0,0 → 1,309
`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

powered by: WebSVN 2.1.0

© copyright 1999-2024 OpenCores.org, equivalent to Oliscience, all rights reserved. OpenCores®, registered trademark.