当前位置: 首页 > news >正文

使用verilog 实现 cordic 算法 ----- 旋转模式

1-设计流程

● 了解cordic 算法原理,公式,模式,伸缩因子,旋转方向等,推荐以下链接视频了解 cordic 算法。哔哩哔哩-cordic算法原理讲解
● 用matlab 或者 c 实现一遍算法
● 在FPGA中用 verilog 实现,注意使用有符号变量以及小数点定点化处理

备注:
在verilog 需要用 ram 存储的值:列举了13次迭代的tan值和对应角度;
在这里插入图片描述

2-RTL

分享自己写的一个cordic rtl :

2-1 测试代码 ,测试 一二三四象限内角度的sin cos 值。

module test_my_cordic(input i_clk,input i_rst);reg signed	[31:0]	r_angle;
reg					r_valid ;wire				w_ready;
wire signed	[31:0]	r_x = 39796;
wire signed	[31:0]	r_y = 0;(*dont_touch = "true"*)
my_cordic inst_my_cordic
(.i_clk             (i_clk),.i_rst             (i_rst),.i_iteration_count (16), //设置迭代次数 ,最大16次.i_setx            (r_x),.i_sety            (r_y),.i_set_angle       (r_angle),.i_valid           (r_valid),.o_sin             (),.o_cos             (),.o_valid           (),.o_ready           (w_ready)
);/*  测试 第四象限  0 ~ -90°
always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) beginr_angle <= 0;end else if (r_angle == -5898240 && w_ready) beginr_angle <= 0;	end else if (w_ready && r_valid) beginr_angle <= r_angle - 655360;	end else beginr_angle <= r_angle;			end
end
*/// 测试 第一象限 0 ~ 90°
always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) beginr_angle <= 0;end else if (r_angle == 5898240 && w_ready) beginr_angle <= 0;	end else if (w_ready && r_valid) beginr_angle <= r_angle + 655360;	end else beginr_angle <= r_angle;			end
end/* //测试 第三象限 -180 ~ -90°
always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) beginr_angle <= -11796480;end else if (r_angle == -5898240 && w_ready) beginr_angle <= -11796480;	end else if (w_ready && r_valid) beginr_angle <= r_angle + 655360;	end else beginr_angle <= r_angle;			end
end
*//*// 测试 第二象限 90° ~ 180 °
always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) beginr_angle <= 5898240;end else if (r_angle == 11796480 && w_ready) beginr_angle <= 0;	end else if (w_ready && r_valid) beginr_angle <= r_angle + 655360;	end else beginr_angle <= r_angle;			end
end
*/always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) r_valid <= 0;else if (w_ready && r_valid)r_valid <= 0;else if  (w_ready)r_valid <= 1;			else r_valid <= 0;	
endendmodule

2-2 核心代码:

//运算公式:
//x(i+1) = x(i) - y(i) * di * 2^(-i)
//y(i+1) = y(i) + x(i) * di * 2^(-i)
//z(i+1) = z(i) - arctan(di * 2^(-i))
//author : 技术小白爱FPGA
//备注:cordic 算法,旋转模式,迭代次数固定 16次,可以自己任意设置,最大16次module my_cordic (input                    i_clk                   ,input                    i_rst                   ,input [4:0]              i_iteration_count       ,input  signed [31:0]     i_setx                  ,input  signed [31:0]     i_sety                  ,input  signed [31:0]     i_set_angle             ,input                    i_valid                 ,output   signed [31:0]   o_sin                   ,output   signed [31:0]   o_cos                   ,output                   o_valid                 ,output                   o_ready    );wire signed	[31:0]	r_arctan [0:15];
wire				r_di ;reg signed	[31:0]	r_sin;
reg signed	[31:0]	r_cos;
reg signed	[31:0]	r_setx ;
reg signed	[31:0]	r_sety ;
reg signed	[31:0]	r_angle ;
reg	[4:0]			r_count;
reg					r_run_cal;
reg					ro_valid ;
reg					ro_ready ;
reg	[1:0]			r_site;assign o_sin   = r_sin;
assign o_cos   = r_cos;
assign o_ready = ro_ready;
assign o_valid = ro_valid;//存储 arctan 值,整体表示-----扩大2^16倍数,相当于将小数点定在16bit位置上
assign	r_arctan[0] = 2949120;
assign	r_arctan[1] = 1740967;
assign	r_arctan[2] = 919879;
assign	r_arctan[3] = 466945;
assign	r_arctan[4] = 234378;
assign	r_arctan[5] = 117303;
assign	r_arctan[6] = 58666;
assign	r_arctan[7] = 29334;
assign	r_arctan[8] = 14667;
assign	r_arctan[9] = 7333;
assign	r_arctan[10]= 3666;
assign	r_arctan[11]= 1833;
assign	r_arctan[12]= 916;
assign	r_arctan[13]= 458;
assign	r_arctan[14]= 229;
assign	r_arctan[15]= 114;//判断旋转的方向
assign r_di = (r_angle > 0 && r_run_cal)?1:0;//运算迭代  >>>  --- > 算数右移,不改变符号位; 如果使用 >> ,移位,高位补0;
always @ (posedge i_clk) 
beginif (i_valid) beginr_setx <= i_setx;r_sety <= i_sety;endelse if (r_run_cal && r_di ) beginr_setx <= r_setx - (r_sety >>> r_count);r_sety <= r_sety + (r_setx >>> r_count);		end else if (r_run_cal && !r_di) beginr_setx <= r_setx + (r_sety >>> r_count);r_sety <= r_sety - (r_setx >>> r_count);	end
end//旋转角度的迭代,输入角度的象限处理
always @ (posedge i_clk ) 
begin// 处理 一四象限 -90° ~ 90°if (i_valid && (i_set_angle >= -5898240 && i_set_angle <= 5898240 ) ) beginr_angle <= i_set_angle;r_site  <= 2'b00;// 处理 二象限 90° ~ 180°end else if (i_valid && (i_set_angle > 5898240 && i_set_angle <= 11796480 )) beginr_angle <= 11796480 - i_set_angle;r_site  <= 2'b10;// 处理 三象限 -180° ~ -90°end else if (i_valid && (i_set_angle >= -11796480 && i_set_angle < -5898240 )) beginr_angle <= -11796480 - i_set_angle ;r_site  <= 2'b11;end else if (r_di && r_run_cal) beginr_angle <= r_angle - r_arctan[r_count];		endelse if (!r_di && r_run_cal) beginr_angle <= r_angle + r_arctan[r_count];		end else beginr_angle <= r_angle;r_site  <= r_site ;end
end//迭代运算次数
always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) beginr_count <= 0;end else if (r_count == i_iteration_count -1) beginr_count <= 0;endelse if (r_run_cal) beginr_count <= r_count + 1;end
end//迭代运算标志
always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) beginr_run_cal <= 0;endelse if (r_count == i_iteration_count -1) beginr_run_cal <= 0;	endelse if(i_valid) beginr_run_cal <= 1;		endelse beginr_run_cal <= r_run_cal;	end
end//最终输出的 sin cos 值
always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) beginr_sin <= 0;r_cos <= 0;endelse if (r_site == 2'b00 && r_count == i_iteration_count -1) beginr_sin <= r_sety;r_cos <= r_setx;		end else if (r_site == 2'b10 && r_count == i_iteration_count -1) beginr_sin <= r_sety;r_cos <= -r_setx;	end else if (r_site == 2'b11 && r_count == i_iteration_count -1) beginr_sin <= r_sety;r_cos <= -r_setx;	end
endalways @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) beginro_ready <= 1;endelse if (i_valid || r_run_cal) beginro_ready <= 0;		end else beginro_ready <= 1;end
end//最终输出的 sin cos valid 信号
always @ (posedge i_clk or posedge i_rst) 
beginif (i_rst) ro_valid <= 0;else if (r_count == i_iteration_count -1)ro_valid <= 1;		else ro_valid <= 0;	
endendmodule

2-3 tb仿真代码

module tb_cordic();reg i_clk;
reg i_rst;initial begin i_clk = 0;i_rst = 1;#100@(posedge i_clk)i_rst =0;
endalways #10 i_clk = ~i_clk;test_my_cordic inst_test_my_cordic (.i_clk(i_clk), .i_rst(i_rst));endmodule

3-仿真

a. 首先 有符号的信号需要设置 小数点位数,如下图所示:
在这里插入图片描述
b. 以第一象限为例子:0 ~ 90°
在这里插入图片描述
c. 运算处理 持续周期 就是 迭代次数:
在这里插入图片描述

d. 可借助 计算机科学模式验证结果:
在这里插入图片描述

4-可优化空间

● r_ange逻辑级数;
● 360°以内,高于180°和小于-180°处理
● 迭代运算拆成流水线形式;
● 加上向量模式
● 整体其它逻辑的优化

相关文章:

使用verilog 实现 cordic 算法 ----- 旋转模式

1-设计流程 ● 了解cordic 算法原理&#xff0c;公式&#xff0c;模式&#xff0c;伸缩因子&#xff0c;旋转方向等&#xff0c;推荐以下链接视频了解 cordic 算法。哔哩哔哩-cordic算法原理讲解 ● 用matlab 或者 c 实现一遍算法 ● 在FPGA中用 verilog 实现&#xff0c;注意…...

2.14寒假

这几天复习的搜索把之前做过的题目看了一下。 解析&#xff1a;int dx[5]{0,0,1,0,-1}; 和 int dy[5]{0,1,0,-1,0};&#xff1a;这两个数组用于表示上下左右四个方向的偏移量&#xff0c;方便在 DFS 中访问相邻的元素。o 和 p 分别表示当前搜索位置的行和列。边界条件判断&…...

基于逻辑概率的语义信道容量(Semantic Channel Capacity)和语义压缩理论(Semantic Compression Theory)

基于逻辑概率的语义信道容量&#xff08;Semantic Channel Capacity&#xff09;和语义压缩理论&#xff08;Semantic Compression Theory&#xff09;是语义通信&#xff08;Semantic Communication, SemCom&#xff09;的核心研究方向&#xff0c;它们旨在优化通信效率&#…...

DeepSeek R1本地部署教程

尽管许多卖课博主声称能轻松运行满血版DeepSeek R1&#xff0c;但满血版R1模型参数高达671B&#xff0c;仅模型文件就需要404GB存储空间&#xff0c;运行时更需要约1300GB显存。 对于没有卡的普通玩家来说&#xff0c;运行的条件苛刻&#xff0c;且门槛极高。基于此&#xff0…...

CEF132编译指南 MacOS 篇 - 获取 CEF 源码 (五)

1. 引言 在完成了所有必要工具的安装和配置之后&#xff0c;我们正式进入获取 CEF132 源码的阶段。对于 macOS 平台&#xff0c;CEF 的源码获取过程需要特别注意不同芯片架构&#xff08;Intel 和 Apple Silicon&#xff09;的区别以及版本管理。本篇将作为 CEF132 编译指南系…...

TypeScript装饰器 ------- 学习笔记分享

目录 一. 简介 二. 类装饰器 1. 基本语法 2. 应用举例 3. 关于返回值 4. 关于构造类型 5. 替换被装饰的类 三. 装饰器工厂 四. 装饰器组合 五. 属性装饰器 1. 基本语法 2. 关于属性遮蔽 3. 应用举例 六. 方法装饰器 1. 基本语法 2. 应用举例 七. 访问器装饰器 …...

FPGA实现UltraScale GTH光口视频转USB3.0传输,基于FT601+Aurora 8b/10b编解码架构,提供2套工程源码和技术支持

目录 1、前言工程概述免责声明 2、相关方案推荐我已有的所有工程源码总目录----方便你快速找到自己喜欢的项目我这里已有的 GT 高速接口解决方案本博已有的FPGA驱动USB通信方案 3、工程详细设计方案工程设计原理框图输入Sensor之-->OV5640摄像头动态彩条输入视频之-->ADV…...

蓝桥杯篇---实时时钟 DS1302

文章目录 前言特点简介1.低功耗2.时钟/日历功能3.32字节的额外RAM4.串行接口 DS1302 引脚说明1.VCC12.VCC23.GND4.CE5.I/O6.SCLK DS1302 寄存器1.秒寄存器2.分钟寄存器3.小时寄存器4.日寄存器5.月寄存器6.星期寄存器7.年寄存器8.控制寄存器 DS1302 与 IAP25F2K61S2 的连接1.CE连…...

C语言蓝桥杯1003: [编程入门]密码破译

要将"China"译成密码&#xff0c;译码规律是&#xff1a;用原来字母后面的第4个字母代替原来的字母&#xff0e; 例如&#xff0c;字母"A"后面第4个字母是"E"&#xff0e;"E"代替"A"。因此&#xff0c;"China"应译…...

【MySQL在Centos 7环境安装】

文章目录 一. 卸载不必要的环境二. 检查系统安装包三. 卸载这些默认安装包四. 获取mysql官⽅yum源五. 安装mysql yum 源&#xff0c;对⽐前后yum源六. 看看能不能正常⼯作七. 安装mysql服务八. .查看配置⽂件和数据存储位置九. 启动服务并查看服务是否存在十. 登陆⽅法十一. 设…...

科技引领未来,中建海龙C-MiC 2.0技术树立模块化建筑新标杆

在建筑行业追求高效与品质的征程中&#xff0c;中建海龙科技有限公司&#xff08;简称“中建海龙”&#xff09;以其卓越的创新能力和强大的技术实力&#xff0c;不断书写着装配式建筑领域的新篇章。1 月 10 日&#xff0c;由深圳安居集团规划&#xff0c;中建海龙与中海建筑共…...

玩转观察者模式

文章目录 什么是观察者模式解决方案结构适用场景实现方式观察者模式优缺点优点:缺点:什么是观察者模式 观察者模式通俗点解释就是你在观察别人,别人有什么变化,你就做出什么调整。观察者模式是一种行为设计模式,允许你定义一种订阅机制,可在对象事件发生时通知多个“观察…...

Baklib知识中台构建企业智能运营核心架构

内容概要 在数字化转型的浪潮中&#xff0c;企业对于知识的系统化管理需求日益迫切。Baklib作为新一代的知识中台&#xff0c;通过构建智能运营核心架构&#xff0c;为企业提供了一套从知识汇聚到场景化落地的完整解决方案。其核心价值在于将分散的知识资源整合为统一的资产池…...

Anaconda +Jupyter Notebook安装(2025最新版)

Anaconda安装&#xff08;2025最新版&#xff09; Anaconda简介安装1&#xff1a;下载anaconda安装包2&#xff1a; 安装anaconda3&#xff1a;配置环境变量4&#xff1a;检查是否安装成功5&#xff1a;更改镜像源6&#xff1a;更新包7&#xff1a;检查 Jupyter Notebook一.Jup…...

正成为现代城市发展的必然趋势的智慧交通开源了

智慧交通视觉监控平台是一款功能强大且简单易用的实时算法视频监控系统。它的愿景是最底层打通各大芯片厂商相互间的壁垒&#xff0c;省去繁琐重复的适配流程&#xff0c;实现芯片、算法、应用的全流程组合&#xff0c;从而大大减少企业级应用约95%的开发成本。通过人流密集检测…...

手撕Transformer编码器:从Self-Attention到Positional Encoding的PyTorch逐行实现

Transformer 编码器深度解读 代码实战 1. 编码器核心作用 Transformer 编码器的核心任务是将输入序列&#xff08;如文本、语音&#xff09;转换为富含上下文语义的高维特征表示。它通过多层自注意力&#xff08;Self-Attention&#xff09;和前馈网络&#xff08;FFN&#x…...

Webpack和Vite插件的开发与使用

在现代开发中一般各公司都有自己的监控平台&#xff0c;对前端而言如果浏览器报错的话就可以通过埋点收集错误日志&#xff0c;再结合sourcemap文件可以帮助我们定位到错误代码&#xff0c;帮助我们排查问题。这里就记录一下之前在webpack和vite两个环境中的插件开发&#xff0…...

HTTP的状态码

HTTP 状态码 当浏览者访问一个网页时&#xff0c;浏览者的浏览器会向网页所在服务器发出请求。当浏览器接收并显示网页前&#xff0c;此网页所在的服务器会返回一个包含 HTTP 状态码的信息头&#xff08;server header&#xff09;用以响应浏览器的请求。 常见的HTTP状态码 …...

Python函数-装饰器

装饰器 写好的函数&#xff0c;不做任何修改&#xff0c;就可以改变执行内容&#xff0c;在其头或尾部加入新的流程代码本质上就是使用函数嵌套&#xff0c;在内部嵌套定义的函数中调用原函数&#xff0c;从而可读在前或后加入新的代码使用的关键&#xff1a; 将原函数作为参数…...

【数据可视化-17】基于pyecharts的印度犯罪数据可视化分析

&#x1f9d1; 博主简介&#xff1a;曾任某智慧城市类企业算法总监&#xff0c;目前在美国市场的物流公司从事高级算法工程师一职&#xff0c;深耕人工智能领域&#xff0c;精通python数据挖掘、可视化、机器学习等&#xff0c;发表过AI相关的专利并多次在AI类比赛中获奖。CSDN…...

UDP(Echoserver)

网络命令 Ping 命令 检测网络是否连通 使用方法: ping -c 次数 网址ping -c 3 www.baidu.comnetstat 命令 netstat 是一个用来查看网络状态的重要工具. 语法&#xff1a;netstat [选项] 功能&#xff1a;查看网络状态 常用选项&#xff1a; n 拒绝显示别名&#…...

linux 错误码总结

1,错误码的概念与作用 在Linux系统中,错误码是系统调用或库函数在执行失败时返回的特定数值,用于指示具体的错误类型。这些错误码通过全局变量errno来存储和传递,errno由操作系统维护,保存最近一次发生的错误信息。值得注意的是,errno的值在每次系统调用或函数调用失败时…...

令牌桶 滑动窗口->限流 分布式信号量->限并发的原理 lua脚本分析介绍

文章目录 前言限流限制并发的实际理解限流令牌桶代码实现结果分析令牌桶lua的模拟实现原理总结&#xff1a; 滑动窗口代码实现结果分析lua脚本原理解析 限并发分布式信号量代码实现结果分析lua脚本实现原理 双注解去实现限流 并发结果分析&#xff1a; 实际业务去理解体会统一注…...

BCS 2025|百度副总裁陈洋:智能体在安全领域的应用实践

6月5日&#xff0c;2025全球数字经济大会数字安全主论坛暨北京网络安全大会在国家会议中心隆重开幕。百度副总裁陈洋受邀出席&#xff0c;并作《智能体在安全领域的应用实践》主题演讲&#xff0c;分享了在智能体在安全领域的突破性实践。他指出&#xff0c;百度通过将安全能力…...

select、poll、epoll 与 Reactor 模式

在高并发网络编程领域&#xff0c;高效处理大量连接和 I/O 事件是系统性能的关键。select、poll、epoll 作为 I/O 多路复用技术的代表&#xff0c;以及基于它们实现的 Reactor 模式&#xff0c;为开发者提供了强大的工具。本文将深入探讨这些技术的底层原理、优缺点。​ 一、I…...

MySQL账号权限管理指南:安全创建账户与精细授权技巧

在MySQL数据库管理中&#xff0c;合理创建用户账号并分配精确权限是保障数据安全的核心环节。直接使用root账号进行所有操作不仅危险且难以审计操作行为。今天我们来全面解析MySQL账号创建与权限分配的专业方法。 一、为何需要创建独立账号&#xff1f; 最小权限原则&#xf…...

Hive 存储格式深度解析:从 TextFile 到 ORC,如何选对数据存储方案?

在大数据处理领域&#xff0c;Hive 作为 Hadoop 生态中重要的数据仓库工具&#xff0c;其存储格式的选择直接影响数据存储成本、查询效率和计算资源消耗。面对 TextFile、SequenceFile、Parquet、RCFile、ORC 等多种存储格式&#xff0c;很多开发者常常陷入选择困境。本文将从底…...

Yolov8 目标检测蒸馏学习记录

yolov8系列模型蒸馏基本流程&#xff0c;代码下载&#xff1a;这里本人提交了一个demo:djdll/Yolov8_Distillation: Yolov8轻量化_蒸馏代码实现 在轻量化模型设计中&#xff0c;**知识蒸馏&#xff08;Knowledge Distillation&#xff09;**被广泛应用&#xff0c;作为提升模型…...

人工智能(大型语言模型 LLMs)对不同学科的影响以及由此产生的新学习方式

今天是关于AI如何在教学中增强学生的学习体验&#xff0c;我把重要信息标红了。人文学科的价值被低估了 ⬇️ 转型与必要性 人工智能正在深刻地改变教育&#xff0c;这并非炒作&#xff0c;而是已经发生的巨大变革。教育机构和教育者不能忽视它&#xff0c;试图简单地禁止学生使…...

GO协程(Goroutine)问题总结

在使用Go语言来编写代码时&#xff0c;遇到的一些问题总结一下 [参考文档]&#xff1a;https://www.topgoer.com/%E5%B9%B6%E5%8F%91%E7%BC%96%E7%A8%8B/goroutine.html 1. main()函数默认的Goroutine 场景再现&#xff1a; 今天在看到这个教程的时候&#xff0c;在自己的电…...