Sine 和 Cosine 模块

通过利用象限波对称性的查找表方法实现定点正弦或余弦波

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库:
Simulink / Lookup Tables

描述

Sine 和 Cosine 模块通过利用象限波对称性的查找表方法来实现定点正弦和/或余弦波。模块可以输出输入信号的以下函数，具体取决于您为输出公式参数选择的设置：

sin(2πu)
cos(2πu)
exp(j2πu)
sin(2πu) and cos(2πu)

请在查找表的数据点数参数中定义查找表点数。当您将查找表数据点指定为 (2^n)+1（其中 n 是整数）时，模块实现最有效。

使用输出字长参数指定定点输出数据类型的字长。输出的小数长度等于输出字长减去 2。

示例

Digital Waveform Generation: Approximate a Sine Wave

Design and evaluate a sine wave data table for use in digital waveform synthesis applications in embedded systems and arbitrary waveform generation instruments.

打开模型

端口

输入

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u — 要实现为定点正弦波或余弦波的输入信号
实数值信号

输入信号 u，指定为实数值标量、向量或矩阵。

提示

要获得有意义的模块输出，模块输入值应位于 [0, 1) 的范围内。对于不在此范围内的输入值，它们将被转换为无符号数据类型，发生溢出时将进行绕回。对于这些超出范围的输入，模块输出可能没有意义。

输出

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**sin(2piu)** — 定点正弦波
实数值定点信号

定点正弦波，使用查找表方法实现。

依存关系

当输出公式设置为 sin(2*pi*u) 或 sin(2*pi*u) and cos(2*pi*u) 时，此端口启用。

数据类型: fixed point

**cos(2piu)** — 定点余弦波
实数值定点信号

定点余弦波，使用查找表方法实现。

依存关系

当输出公式设置为 cos(2*pi*u) 或 sin(2*pi*u) and cos(2*pi*u) 时，此端口启用。

数据类型: fixed point

**exp(j2pi*u)** — exp(j2pi*u)
复数值定点信号

exp(j*2*pi*u)，使用查找表方法实现。

依存关系

当输出公式设置为 exp(j*2*pi*u) 时，此端口启用。

数据类型: fixed point

参数

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输出公式 — 选择要输出的信号
`cos(2piu)` | `sin(2piu)` | `exp(j2piu)` | `sin(2piu) and cos(2pi*u)`

编程用法

模块参数：Formula

值：'sin(2*pi*u)' | 'cos(2*pi*u)' | 'exp(j*2*pi*u)' | 'sin(2*pi*u) and cos(2*pi*u)'

查找表的数据点数 — 指定要从查找表中检索的数据点数量
`(2^5)+1` (默认) | 整数，大于或等于 2

当您将查找表的数据点指定为 (2^n)+1（其中 n 是整数）时，实现的效率最高。为了与输出字长参数兼容，查找表的数据点数必须小于或等于 (2^(Output word length-2)+1)。

编程用法

模块参数：NumDataPoints

类型：标量

值：integer >= 2

默认值：'(2^5)+1'

输出字长 — 指定输出信号的定点数据类型的字长
`16` (默认) | 从 2 到 53 的整数

输出的小数长度等于输出字长减去 2。为了与查找表的数据点数参数兼容，(2^(Output word length - 2) +1) 必须大于或等于查找表的数据点数。

注意

模块使用双精度浮点值来构造查找表。因此，输出中可以实现的最大精度为 53 位。将字长值设置为大于 53 位并不会提高输出的精度。

编程用法

模块参数：OutputWordLength

类型：标量

值：integer from 2 to 53

默认值：'16'

查找表的内部规则优先级 — 指定进行中间计算的内部规则
速度 (默认) | 精度

选择速度可以提高计算速度。但这样可能会损失精度，通常最多 2 位。

编程用法

模块参数：InternalRulePriority

值：'Speed' | 'Precision'

默认值：'Speed'

模块特性

数据类型	`Boolean` \| `double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
直接馈通	`否`
多维信号	`否`
可变大小信号	`否`
过零检测	`否`

扩展功能

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

HDL Coder™ 提供影响 HDL 实现和综合逻辑的额外配置选项。

HDL 架构

HDL 代码通过使用您在 Simulink 模块参数中指定的四分之一波查找表来实现 Cosine 和 Sine 模块。

要避免在 HDL 代码中生成除法运算符 (/)，对于查找表的数据点数，请输入 (2^n)+1。n 是整数。

HDL 模块属性

ConstrainedOutputPipeline	通过移动设计中现有延迟的方式来放置在输出端的寄存器的数量。分布式流水线不会重新分发这些寄存器。默认值为 `0`。有关详细信息，请参阅ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder)。
InputPipeline	要在生成的代码中插入的输入流水线阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关详细信息，请参阅InputPipeline (HDL Coder)。
OutputPipeline	要在生成的代码中插入的输出流水线阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关详细信息，请参阅OutputPipeline (HDL Coder)。

限制

如果您使用 Intel^® MAX 10 设备，要将查找表映射到 RAM，请当在 Quartus 工具中创建工程时添加以下 Tcl 命令：

set_global_assignment -name INTERNAL_FLASH_UPDATE_MODE "SINGLE IMAGE WITH ERAM"

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

在 R2006a 之前推出

另请参阅

Sine Wave | Trigonometric Function | Sine HDL Optimized, Cosine HDL Optimized (HDL Coder)

主题

关于查找表模块

Sine 和 Cosine 模块

描述

示例

Digital Waveform Generation: Approximate a Sine Wave

端口

输入

u — 要实现为定点正弦波或余弦波的输入信号 实数值信号

输出

sin(2*pi*u) — 定点正弦波 实数值定点信号

依存关系

cos(2*pi*u) — 定点余弦波 实数值定点信号

依存关系

exp(j*2*pi*u) — exp(j*2*pi*u) 复数值定点信号

依存关系

参数

输出公式 — 选择要输出的信号 cos(2*pi*u) | sin(2*pi*u) | exp(j*2*pi*u) | sin(2*pi*u) and cos(2*pi*u)

编程用法

查找表的数据点数 — 指定要从查找表中检索的数据点数量 (2^5)+1 (默认) | 整数，大于或等于 2

编程用法

输出字长 — 指定输出信号的定点数据类型的字长 16 (默认) | 从 2 到 53 的整数

编程用法

查找表的内部规则优先级 — 指定进行中间计算的内部规则 速度 (默认) | 精度

编程用法

模块特性

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成 使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

定点转换 使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

另请参阅

主题

WeChat

u — 要实现为定点正弦波或余弦波的输入信号
实数值信号

**sin(2piu)** — 定点正弦波
实数值定点信号

**cos(2piu)** — 定点余弦波
实数值定点信号

**exp(j2pi*u)** — exp(j2pi*u)
复数值定点信号

输出公式 — 选择要输出的信号
`cos(2piu)` | `sin(2piu)` | `exp(j2piu)` | `sin(2piu) and cos(2pi*u)`

查找表的数据点数 — 指定要从查找表中检索的数据点数量
`(2^5)+1` (默认) | 整数，大于或等于 2

输出字长 — 指定输出信号的定点数据类型的字长
`16` (默认) | 从 2 到 53 的整数

查找表的内部规则优先级 — 指定进行中间计算的内部规则
速度 (默认) | 精度

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。