用FPGA實(shí)現(xiàn)FIR濾波器(08-100)

　　接下來(lái)要做的事是決定使用多少個(gè)乘法器。對(duì)于最快的速度，乘法器的數(shù)目等于FIR濾波器中抽頭的數(shù)目。這種類(lèi)型的濾波器完全用并行形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而在許多情況下，并不需要性能的級(jí)別，允許乘法器時(shí)間共享。一種快速計(jì)算揭示了使用的乘法器的數(shù)目。首先做一個(gè)簡(jiǎn)化，以采樣率除速度，你認(rèn)為適中的復(fù)雜設(shè)計(jì)可以運(yùn)行于所選的FPGA，然后對(duì)這個(gè)數(shù)進(jìn)行四舍五入至最接近的整數(shù)。通過(guò)這個(gè)計(jì)算因子，可以減少乘法器的數(shù)目。作為一個(gè)例子，假設(shè)要在LatticeECP2 FPGA中實(shí)現(xiàn)12個(gè)抽頭，75MSPS，12位的濾波器。用這個(gè)器件，300MHz的濾波器比較容易實(shí)現(xiàn)，減少因子為4，需要3個(gè)乘法器。

　　在做出最后決定之前，要考慮最終的實(shí)現(xiàn)。例如，使用Lattice提供的FIR產(chǎn)生器，這個(gè)工具用sysDSP塊內(nèi)的加法樹(shù)實(shí)現(xiàn)FIR濾波器。因?yàn)檫@個(gè)加法樹(shù)的范圍是4個(gè)乘法器，沒(méi)有有效的資源與指定的3個(gè)乘法器聯(lián)系在一起。此外，如果指定了4個(gè)乘法器，設(shè)計(jì)要求的工作速度會(huì)略有降低。

　　表2 最大采樣率對(duì)比用于12個(gè)抽頭濾波器的乘法器

　　現(xiàn)在有了系數(shù)，乘法器實(shí)現(xiàn)的方法，以及知道需要多少個(gè)乘法器。許多供應(yīng)商，包括Lattice提供自動(dòng)產(chǎn)生FIR的工具。最后一步是把系數(shù)輸入工具，指定乘法器的數(shù)目。產(chǎn)生濾波器之后要進(jìn)行時(shí)序分析，確定是否假設(shè)的速度是正確的。在使用的例子中，工具報(bào)告了350MHz的最大速度，高于假設(shè)的300MHz。如果速度非常接近，你應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整并再試。