Lehre.ThemaCordic (Struktur)


Entwurf und Test eines Cordic-Rechenwerks

Cordic steht für COordinate Rotation DIgital Computer, mit dessen Hilfe sich Rechenwerke für trigonometrische Funktionen, Exponentialfunktion, Logarithmierer, einfache Multiplizierer und Dividierer gut in Hardware implementieren lassen. Vorgegeben für dieses Projekt ist ein funktionierendes Simulationsmodell in VHDL für die Berechnung von Sinus und Kosinus. Dieses soll zu einer synthesefähigen Beschreibung weiterentwickelt werden, zuerst in eine Adept-Testumgebung und dann zu einem Co-Prozessor für einen Microblaze.

Es gibt Open-Source-Projekte, aus denen Teillösungen übernommen werden können. Für die Einarbeitung ist das Praktikum Softprozessor zu empfehlen, in dem die Hardware- und Software-Entwicklungsumgebungen eingeführt und beginnend mit einem Minimalsystem schrittweise größere Rechnersystem konfiguriert und programmiert werden.

Lösungsschritte:

  • Einarbeitung in die Funktionsweise von Cordic-Algorithmen.
  • Ausprobieren des vorgegebenen Simulationsmodells .
  • Weiterentwicklung zu einer synthesefähigen Schaltung.
  • Einbettung in eine Adept-Testumgebung (voraussichtlich virtuelle IO-Ports).
  • Testrahmen in C auf dem PC.
  • Erweiterung zu einem Co-Prozessor für einen Microblaze. Für die Kopplung bieten sich z.B. LMB-IO-Register an, die die Adept-IO's ersetzen.
  • Portierung des Adept-Testprogramms auf den Mikroblaze als Selbsttestprogramm.
Ziel ist die Entwicklung eines funktionierende und getesteten an einen Microblaze anschließbaren Cordic-Co-Prozessors in VHDL. In der schritlichen Arbeit sind der Cordic-Algorithmus, die einzelnen Zwischenlösungen, die Testrahmen und Testbeispiele sowie die Endlösung zu beschreiben.

Literatur:

  • Für einen ersten Einblick: http://de.wikipedia.org/wiki/CORDIC
  • G. Kemnitz: Technische Informatik Band 2: Entwurf digitaler Schaltungen, [Abschnitt 3.4.6] (Entwicklung eines CORDIC-Rechenwerks), Springer-Verlag (UB Lehrbuchsammlung)
  • http://opencores.org/project,cordic


Autor: gkemnitz, Letzte Änderung: 12.02.2016 08:02:29


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