📦 针对正弦余弦计算的CORDIC算法优化及其FPGA实现.rar - 免费下载

随着超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuites，VLSI)技术的飞速发展，经常需要用硬件快速和精确地进行三角函数值的计算，而坐标旋转算法(Coordinate Rotational Digital Computer，CORDIC)能够将多种难以用硬件电路直接实现的复杂的三角函数运算分解为统一的加减、移位操作，极大地降低了硬件设计的复杂性。本文在基于传统的CORDIC算法的理论分析和实验的基础上，提出了一系列的优化措施。理论分析和实验测试表明，优化后的算法在精度保持不变的情况下，可以提高运算速度和降低系统所占用的硬件资源。本文的主要研究成果为：1)通过对每次旋转的角度分析，减少了反正切函数表的容量和流水线的级数，降低了系统的资源消耗；2)减少了系统迭代时对反正切函数表的访问次数，提高了系统的运算速度；3)简化了校正因子的运算；4)利用三角函数的对称性，将输入角度的范围扩大到一个完整的周期；5)提出了以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)为平台的硬件设计实现方案，采用超高速集成电路硬件描述语言(VHSIC Hardware Description Language，VHDL)完成了整个系统的设计，通过了仿真与适配；详细地论述了系统总体框架及内部模块设计，重点介绍了优化CORDIC算法实现单元的设计，并在系统设计中加入了异步串行接口，完善了整个系统的模块化。成功地实现了正弦函数、余弦函数的运算，仿真结果表明所设计的算法提高了运算速度、降低了系统所占用的硬件资源。

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