参考链接

简介 • 快速傅里叶变换 LogiCORE IP 产品指南 （PG109） • 阅读器 • AMD 技术信息门户 — Introduction • Fast Fourier Transform LogiCORE IP Product Guide (PG109) • 阅读器 • AMD 技术信息门户

1. Xilinx FFT v9.0简介

版本：9.1

接口（Interfaces）：AXI4-Stream

FFT IP核简介：快速傅立叶变换（FFT）是一种计算离散傅立叶变换（DFT）的高效算法。FFT 内核可在多达 12 个并行通道上计算 8 至 65536 点的正向或反向复变。输入数据是复数值矢量，用 8 至 34 位宽的二乘数或 32 位宽的单精度浮点数表示。相位系数可以是 8 至 34 位宽。所有存储器都在芯片上，使用块 RAM 或分布式 RAM。提供三种算术类型：全精度无标度、标度定点和块浮点。有几个参数可在运行时配置：点大小、正向或反向变换的选择以及缩放时间表。有四种架构可供选择，以便在大小和转换时间之间进行权衡。

2.Vivado中IP核的配置

主要配置通道数，点数，时钟，吞吐量，结构，以及是否可以运行时配置，需要注意的是结构的配置会影响调整因子。如下图所示：

第一页：

1. **number of channels :**变换通道，可以选择多通道，实现多帧数据同时进行FFT运算；

2. transform lenfgth : FFT变换长度（最大FFT点数），如果选择了最下面的‘run time configurable transdorm legth’,则该参数是FFT变化的最大长度，一般不选。

3. Target Clock Frequency (MHz)（目标时钟频率）：根据奈奎斯特采样定理，采样频率需大于信号频率的两倍；

4. Target Data Throughput(MSPS)（目标数据吞吐量）：FFT采样点数，代表对信号在频域的采样数；

5. architecure choice : 这个标签里主要是用来实现，FFT变换所选用的架构：

   1. Automatically selected ： 自动选择所需要的，FFT变化架构。

   2. pipelined streaming ：并行流水线结构

   3. radix-4, burst i/o ： 基4 I/O突发结构　

   4. radix-2, burst i/o ：基2 I/O突发结构

   5. radix-2 life, burst i/o ：基2 I/O突发结构

​ 其中流水线的结构变换处理时间最短，资源消耗最大。

run time configurable transdorm legth ： 该选项可以在FFT变换中通过设置s_axis_config_tdata中NFFT字段的长度来改变FFT变化的长度。

第二页：

这里主要是配置 数据宽度，格式，控制信号，输出方式，和可选的控制信号。

1. **data format;**下拉标签中，对应着FFT IP核支持两种数据类型：

   1. 定点全精度
   2. 定点缩减位宽

2. **scaling optios :**缩放选项 ：

   1. block floating point :不管输入的格式如何，FFT变化内部都采用浮点，会根据每一级的的数据情况自动缩放。 这个模式的输入输出位宽一致，便于调用。

   2. scaled :在m_axis_data_tuser中会有5BIT表示每一级的缩放情况,在s_axis_config_data中会有相应的字段配置配置缩放因子.每一级别包含2个stage ，2个bit 表示一级缩放，一般0-3可选，如果log(NFFT)不是2的倍数，则最高一级的缩放只能在0-1之间选取。

   3. unscaled :不用担心变化过程中会出现溢出，但是输入是32bit的话，输出是64bit。

3. Precision Options：精度选项

   1. Input Data Width：输入数据宽度
   2. Phase Factor Width：相位因子宽度

4. Control Signals:控制信号，主要有时钟使能信号和低电平有效的复位信号

5. output odering options: 输出顺序选项。

   1. nature order:就是FFT变化后的输出已经调整了顺序，按照xk_index自然顺序列出变化结果，
   2. bit/digital reserved oder就是按照变化后的顺序直接输出，是倒序输出，需要自己后续处理，

6. **optional output fileds :**选项输出字段

   1. xk_index:FFT 变幻的结果索引，在m_axis_data_user中有相应的字段。
   2. OVFLO是变换中溢出的指示信号，对应event_fft_overflow.

第三页

一般不需要变动

1: 数据
2: 相位因子
3: 重排序缓冲。
4: 复数乘法器
5: 蝶形运算单元。

接口定义