用FPGA實現(xiàn)FIR濾波器(08-100)

　　接下來要做的事是決定使用多少個乘法器。對于最快的速度，乘法器的數(shù)目等于FIR濾波器中抽頭的數(shù)目。這種類型的濾波器完全用并行形式來實現(xiàn)。然而在許多情況下，并不需要性能的級別，允許乘法器時間共享。一種快速計算揭示了使用的乘法器的數(shù)目。首先做一個簡化，以采樣率除速度，你認(rèn)為適中的復(fù)雜設(shè)計可以運行于所選的FPGA，然后對這個數(shù)進行四舍五入至最接近的整數(shù)。通過這個計算因子，可以減少乘法器的數(shù)目。作為一個例子，假設(shè)要在LatticeECP2 FPGA中實現(xiàn)12個抽頭，75MSPS，12位的濾波器。用這個器件，300MHz的濾波器比較容易實現(xiàn)，減少因子為4，需要3個乘法器。

　　在做出最后決定之前，要考慮最終的實現(xiàn)。例如，使用Lattice提供的FIR產(chǎn)生器，這個工具用sysDSP塊內(nèi)的加法樹實現(xiàn)FIR濾波器。因為這個加法樹的范圍是4個乘法器，沒有有效的資源與指定的3個乘法器聯(lián)系在一起。此外，如果指定了4個乘法器，設(shè)計要求的工作速度會略有降低。

　　表2 最大采樣率對比用于12個抽頭濾波器的乘法器

　　現(xiàn)在有了系數(shù)，乘法器實現(xiàn)的方法，以及知道需要多少個乘法器。許多供應(yīng)商，包括Lattice提供自動產(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)生濾波器之后要進行時序分析，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)該進行調(diào)整并再試。