基于Nios的FFT算法软硬件协同设计
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2．4 FFT算法软件设计
在NiosⅡ硬件系统设计完成后，将配置文件下载到指定的FPGA中，通过SOPC Builder软件窗口，可进入NiosⅡIDE软件开发环境进行软件设计。
通过SOPC Buider软件窗口，启动NiosⅡIDE，然后新建工程，在新建工程的过程中，选择刚才产生的CPU，新工程产生后，在工程添加文件，在文件中写入程 序代码。在软件编程时设计者可以使用多种方式使用自定制指令，为了简化软件开发者使用自定义指令的编程，在生成的SDK中的.h文件中已经包含了自定义指 令的宏定义，可以直接用在C中。下面以基2，8点FFT为例加以说明。在定制了两条复数运算指令后，可以使用C语言编程实现FFT算法。由于有基本的复数 运算指令和复数加法指令，为此采用C语言编写程序，其算法变得相当简单，FFT核心算法如下：
2．5 系统测试
采用Altera公司的Cyclone Ⅱ系列芯片EP2C5Q208C8。用Altera提供的Nios SDK，将编译后的可执行代码，通过计算机串口下载到FPGA上的Nios系统内存中去并运行，将输出结果与Matlab仿真结果进行了比较。比较结果如 表l所示，其中参考值是用MATLAB按FFT计算得到的结果，测试值是在Nios中利用C语言编写的FFT程序计算的结果，表中某些数据误差较大，是因 为本系统采用定点数据精度不够，只要增加定点数据的位数就可提高运算的精度。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/191448.htm
3 结束语
Nios是一个性价比较高的微处理器，它是以软核的方式提供给用户，并专为在Altera的FPGA上实现作了优化，用于SOPC(片上可编程系统)集 成，最后在FPGA上实现，通过它可以创建Nios CPU设计项目，从而为设计人员提供SOPC设计必需的软硬件设计平台。在定制的NiosCPU设计项目中利用Nios的用户自定义指令功能，可以达到 FFT运算的软硬件协同设计，实现了快速FFT的变换。由于软件直接控制硬件，所以编译过后的软件调试工作，基本上都是软硬件协同完成的。因此速度快，占 用资源少，容易扩展。
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