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《基于cordic算法正切余切函數(shù)設(shè)計(jì)及fpga實(shí)現(xiàn)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、原創(chuàng)性聲明㈣㈣㈣刪㈣IY2351005本人聲明:所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除本文已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得內(nèi)蒸直太堂及其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同:[作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名:蚴基日期:4—越艚蝴簽名:趔絲日期:弓正?2。叢型在學(xué)期間研究成果使用承諾書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:內(nèi)蒙古大學(xué)有權(quán)將學(xué)位論文的全部內(nèi)容或部分保留并向國家有關(guān)機(jī)構(gòu)、部門送交學(xué)位
2、論文的復(fù)印件和磁盤,允許編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,也可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。為保護(hù)學(xué)院和導(dǎo)師的知識產(chǎn)權(quán),作者在學(xué)期間取得的研究成果屬于內(nèi)蒙古大學(xué)。作者今后使用涉及在學(xué)期間主要研究內(nèi)容或研究成果,須征得內(nèi)蒙古大學(xué)就讀期間導(dǎo)師的同意;若用于發(fā)表論文,版權(quán)單位必須署名為內(nèi)蒙古大學(xué)方可投稿或公開發(fā)表。學(xué)位論文作者簽名:數(shù)日期:趁!!』:!基于Cordic算法的正切余切函數(shù)的設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)摘要三角函數(shù)在研究三角形、建模周期現(xiàn)象和許多其他應(yīng)用中是很重要的,隨著超大規(guī)模集成電路(VeryLargeScaleIntegratedcircuite
3、s,VLSI)技術(shù)的飛速發(fā)展,經(jīng)常需要用硬件快速和精確地進(jìn)行三角函數(shù)的計(jì)算,而坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)算法(CordinateRotationalDigitalComputer,CoRDIC)能夠?qū)⒍喾N難以用硬件電路直接實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜的三角函數(shù)運(yùn)算分解為統(tǒng)一的加減、移位操作,極大地降低了硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的CORDIC算法雖能夠在硬件上較好的實(shí)現(xiàn)三角函數(shù),但是存在范圍過窄的限制;目前對正切余切函數(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)方面的研究較少?;诖?,本文首先引入擴(kuò)展CORDIC算法,較為詳細(xì)地闡述了擴(kuò)展CORDIC的算法理論。接著在基于擴(kuò)展的CORD工C算法的理論分析和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了一系
4、列的優(yōu)化措施。理論分析和實(shí)驗(yàn)測試表明,優(yōu)化后的算法在精度保持不變的情況下,可以提高運(yùn)算速度和降低系統(tǒng)所占用的硬件資源。本文在理論研究的基礎(chǔ)上,分析了正切余切函數(shù)的算法結(jié)構(gòu),提出了以現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgr鋤ableGateArray,F(xiàn)PGA)為平臺的硬件解決方案,詳細(xì)地論述了系統(tǒng)總體框架及內(nèi)部模塊設(shè)計(jì),并采用超高速集成電路硬件描述語言(Veri109HDL)以及M倍降速遞歸流水線技術(shù)完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì);文末給出了正切余切計(jì)算模塊的RTL綜合電路以及Modelsim仿真波形。從綜合信息來看,正切余切計(jì)算模塊占用的硬件資源較少,且能夠達(dá)到很高的
5、運(yùn)行速度。關(guān)鍵詞:坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)算法;正切余切函數(shù);VHDL;FPGAADESIGNANDFPGAREAIJ砌0NFORTANGENTANDCOTANGENTFUNCnONBASED0NCORDICALGOR刪MCaqi髓yingwan舢in啊gonome仃icfunctionsareiInport蛐tinthestudyoftri姐酉es弛dmodelingp耐odicphenomena,粗啪gm孤yotherapplicaiions,anda如havcawidcran伊ofusesincludingcomputingunl【nownlen掣hs姐dan百路in
6、tri硼gles.hltllisuse,tIigonometdcfllnctionsareused,forinstance趣navi則ion,cng.mecrin參紐dphys斌.With£herapiddevelQpmcntofVLsI(V田L(fēng)argeScaleInte罩atedciDcuits),hardwareimplementationisoft姐consideredasavery、ⅣeUmethodt0realizequicklyandacc呶a£elvtri霉onometricfIlnctions’cakulation.CoordinateRot
7、ationDi西talC0mput盱fCORDIC)candis勰semble啪plexoperationswhicharchardlyacllievedbythehardwaredrcuitdirecclyillt0uni6edadditionandSubtfaction'which翠eanyreducesthecomplexityofthehardwaredesi舯.’I.raditionalCORDICaIgorithmcouldwellacllievetrigonometIicfllnctionsinhardw2Lrecircuits,yetther
8、eisareslric£ionthattherang