前言

随着制造工艺的不断发展，现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的集成度越来越高，应用也越来越广，其中在对数字信号进行处理时必然要用到一些数学处理类的IP核。最近正在研究空域自适应抗干扰技术研究的FPGA硬件实现，其中不免要用到一些IP核，今天就从浮点数开方出发简单介绍一下vivado当中的Floating-point这个IP核吧，希望对各位的学习能起到一定的帮助作用。

提示：以下是本篇文章正文内容，均为作者本人原创，写文章实属不易，希望各位在转载时附上本文链接。

一、浮点数开方示例

为了后面仿真便于分析结果，在此我们就列举浮点数开方的例子，仿真时直接用下面的例子进行仿真，来验证仿真结果是否正确。

example：设浮点数a=32'h3EB851EC，即a=0.36，则 $\sqrt{a}$ =32'h3F19999A，即 $\sqrt{a}$

=0.6。

二、Floating-point IP核配置步骤

1.首先配置Operation Selection界面，如图1所示。

2.其次配置Precision of Inputs界面，如图2所示。

3.然后配置Optimizations界面，如图3所示。

4.最后配置Interface Options界面，如图4所示。

以上4个界面都配置完成后即可点击右下角OK按钮生成开方IP核。

三、仿真

1.顶层代码

建立一个顶层模块，命名为float_sqrt，用来例化刚才生成的IP核。

代码如下：

`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: cq university
// Engineer: clg
// Create Date: 2022/07/28 10:26:26
// Design Name: 
// Module Name: float_sqrt
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 2017.4
// Description: 
// Dependencies: 
// Revision:1.0
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//

module float_sqrt(
input clk,                   //输入时钟信号
input a_valid,               //输入数据有效信号
input [31 : 0] a_data,       //输入数据
output wire re_valid,        //输出结果有效信号
output wire [31 : 0] re_data //输出开方结果
    );
    
    
float_sqrt_ip u1_float_sqrt_ip (  //例化IP核
      .aclk(clk),                                                     
      .s_axis_a_tvalid(a_valid),                   
      .s_axis_a_tdata(a_data),                     
      .m_axis_result_tvalid(re_valid),  
      .m_axis_result_tdata(re_data)    
    );
endmodule

2.仿真代码

建立一个仿真模块，命名为float_sqrt_tb，用来仿真刚才顶层模块例化的IP核。

代码如下：

`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: cq university
// Engineer: clg
// Create Date: 2022/07/28 10:34:15
// Design Name: 
// Module Name: float_sqrt_tb
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 2017.4
// Description: 
// Dependencies: 
// Revision:1.0
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//

module float_sqrt_tb();
reg clk;
reg a_valid;
reg [31:0] a_data;
wire re_valid;
wire [31:0] re_data;

float_sqrt u1_float_sqrt(
.clk(clk),
.a_valid(a_valid),
.a_data(a_data),
.re_valid(re_valid),
.re_data(re_data)

);

always #5 clk=~clk;
initial begin
    clk=1'b0;
#15;a_valid=1'b1;
       a_data=32'h3EB851EC;  //3.6    
#280;a_valid=1'b0;  
end


endmodule

四、仿真结果分析

仿真结果如图5所示，对比前面所列举浮点数开方的例子，可知该模块成功实现了浮点数的开方。

总结

本次介绍了怎么使用vivado中的Floating-point IP核实现浮点数的开方。

Vivado IP核之浮点数开方 Floating-point

前言