Changes between Version 5 and Version 6 of MOCCA-TP3-2020


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Oct 22, 2020, 5:54:17 PM (4 years ago)
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franck
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  • MOCCA-TP3-2020

    v5 v6  
    22
    33La lecture du [htdocs:MOCCA_Cordic_2020.pdf  cours] est nécessaire pour comprendre les principes de l'algorithme CORDIC utilisé pour la rotation.
     4
     5== Objectifs
    46
    57Dans ce TME, vous devez écrire le modèle VHDL du circuit CORDIC à partir d'une description de l'algorithme en décrit en C.
    … …  
    1618- Le protocole de communication en entrée et en sortie est FIFO.
    1719
    18 {{{
    19 #!c
    20 //-----------------------------------------------------------------------------
    21 // Calcul des points d'un cercle par l'algorithme Cordic
    22 //-----------------------------------------------------------------------------
    23 // cossin :  utilisation des fonctions cos et sin de la bibliothèque maths
    24 // cordic :  cordic en virgule fixe 8 chiffres après la virgules
    25 //-----------------------------------------------------------------------------
    26 #include <stdio.h>
    27 #include <math.h>
     20== Fichiers fournis
    2821
    29 #ifndef M_PI
    30 #define M_PI 3.14159265358979323846
    31 #endif
     22 
    3223
    33 void cossin(double a_p, char x_p, char y_p, char *nx_p, char *ny_p)
    34 {
    35     *nx_p = (char) (x_p * cos(a_p) - y_p * sin(a_p));
    36     *ny_p = (char) (x_p * sin(a_p) + y_p * cos(a_p));
    37 }
    38 
    39 short F_PI = (short)((M_PI) * (1<< 7));
    40 short ATAN[8] = {
    41     0x65,                 // ATAN(2^-0)
    42     0x3B,                 // ATAN(2^-1)
    43     0x1F,                 // ATAN(2^-2)
    44     0x10,                 // ATAN(2^-3)
    45     0x08,                 // ATAN(2^-4)
    46     0x04,                 // ATAN(2^-5)
    47     0x02,                 // ATAN(2^-6)
    48     0x01,                 // ATAN(2^-7)
    49 };
    50 
    51 void cordic(short a_p, char x_p, char y_p, char *nx_p, char *ny_p)
    52 {
    53     unsigned char i, q;
    54     short a, x, y, dx, dy;
    55 
    56     // conversion en virgule fixe : 7 chiffres après la virgule
    57     a = a_p;
    58     x = x_p << 7;
    59     y = y_p << 7;
    60    
    61     // normalisalion de l'angle pour être dans le premier quadrant
    62     q = 0;
    63     while (a >= F_PI/2) {
    64         a = a - F_PI/2;
    65         q = (q + 1) & 3;
    66     }
    67    
    68     // rotation
    69     for (i = 0; i <= 7; i++) {
    70         dx = x >> i;
    71         dy = y >> i;
    72         if (a >= 0) {
    73             x -= dy;
    74             y += dx;
    75             a -= ATAN[i];
    76         } else {
    77             x += dy;
    78             y -= dx;
    79             a += ATAN[i];
    80         }
    81     }
    82    
    83     // produit du résultat par les cosinus des angles : K=0x4E=1001110
    84     x = ((x>>6) + (x>>5) + (x>>4) + (x>>1))>>7;
    85     y = ((y>>6) + (y>>5) + (y>>4) + (y>>1))>>7;
    86    
    87     // placement du points dans le quadrant d'origine
    88     switch (q) {
    89     case 0:
    90         dx = x;
    91         dy = y;
    92         break;
    93     case 1:
    94         dx = -y;
    95         dy = x;
    96         break;
    97     case 2:
    98         dx = -x;
    99         dy = -y;
    100         break;
    101     case 3:
    102         dx = y;
    103         dy = -x;
    104         break;
    105     }
    106     *nx_p = dx;
    107     *ny_p = dy;
    108 }
    109 
    110 int main()
    111 {
    112     FILE *f;
    113     double t,K;
    114     int i;
    115     printf("PI/2 = %x %x\n", F_PI/2i, 128<<7);
    116     for (i=0, t=1, K=1; i < 8; i++, t=t/2) {
    117         printf("B_%d = 0x%x\n", i, (short)(round(atan(t)*(1<< 7))));
    118         K = K * cos (atan(t));
    119     }
    120     printf("K = %g, 0x%x\n", K, (short)(round(K*(1<< 7))));
    121 
    122     f = fopen("cossin.dat", "w");
    123     for (double a = 0; a <= M_PI * 2; a += 1. / 256) {
    124         char nx_p;
    125         char ny_p;
    126         cossin(a, 127, 0, &nx_p, &ny_p);
    127         fprintf(f, "%4d %4d\n", nx_p, ny_p);
    128     }
    129     fclose(f);
    130 
    131     f = fopen("cordic.dat", "w");
    132     for (short a = 0; a <= 2 * F_PI ; a += 1) {
    133         char nx_p;
    134         char ny_p;
    135         cordic(a, 127, 0, &nx_p, &ny_p);
    136         fprintf(f, "%4d %4d\n", nx_p, ny_p);
    137     }
    138     fclose(f);
    139 
    140     return 0;
    141 }
    142 }}}
    143 
    144 
    145 
    146