Verilog 文件操作综合应用-生成coe/mif 文件

在之前的文章中介绍了Verilog文件操作函数，本文对已经学习过的文件操作函数进行综合训练，并生成FPGA开发中2种最常用的文件(COE和MIF)。在使用Xilinx 芯片时， 我们会使用到xilinx 公司提供的IP 核， 比如ROM ， 单端口RAM， 双端口RAM等等。 在这些存储器件中，有时我们希望预存储一些数据（对存储器进行初始化）。这时，我们就会需要COE (coefficient)文件了。 另外，如果使用Altera 公司的FPGA， 同样也会遇到这样的问题。虽然Quartus 本身就提供一种方法制作MIF(Memory Initialization File)文件，但本文中，我们可以利用Verilog 仿真文件制作自己所需要的COE文件或者MIF 文件。这里谈到的COE，MIF文件是指扩展名为coe, mif的文件。

在我们学习Verilog 仿真时，不但能对我们的FPGA 工程进行仿真， 同时也可以利用我们所学习的Verilog 仿真知识（文件操作）制作一些文件。这些文件不仅可以在仿真中使用，甚至生成的文件可以应用到综合中。

1 利用静态数组方式，生成COE，MIF文件

• 在整个仿真工程中， 用户需要修改一下几个参数：
  • localparam INPUT_DATA_RADIX = 16; // 16, 10 , 2
  • localparam INPUT_DATA_WID = 8;
  • localparam INPUT_DATA_DEEP = 256;

INPUT_DATA_RADIX 是用来确定输出文件格式的（16进制，10进制，2进制）， 是用户告诉仿真工程，输出什么样的格式的COE，MIF 文件。

INPUT_DATA_WID 是用来确定输入， 输出文件的数据宽度。

INPUT_DATA_DEEP 是告诉仿真工程,最终输出文件有多少个数据。

• 静态数组的代码如下：

上面的代码是用户自定义的静态数组，用户可以根据自己的需要更改input_data 数组里面的内容。为了方便讲解，这里提供了一个简单的例子进行测试。文件的操作一般在仿真文件中实现，Verilog代码如例1：

例1

 

生成的COE文件,内容如下：

 

生成的MIF文件内容如下：

 

练习题1：

使用Verilog的文件操作生成深度为360，精度为16bit的 正弦波数据，同时保存成coe和mif文件。

2 利用现有的文件，生成COE，MIF文件

有时，我们会利用其他工程或者软件的输出结果， 作为COE，MIF 文件的输入。这时，就需要打开文本或者2进制的文件，读取这些文件的内容， 利用仿真工程生成相应的coe，mif文件。

 

例2

文本输入文件如下(test.txt)：

注：INPUT_DATA_RADIX  = 16 时，文本文件中必须使用0-9 a-f 来表示； INPUT_DATA_RADIX  = 10 时，文本文件中必须使用0-9 表示； INPUT_DATA_RADIX  = 2 时，文本文件中必须使用0-1 来表示。

例如当INPUT_DATA_RADIX  = 2 ,INPUT_DATA_WID = 8 时，文本文件必须是：

01010011

01111001

 

二进制输入文件(test.bin) ，内容如图1 所示：

图1

 

 

仿真输出的test.coe文件如下：

 

仿真输出的test.mif 文件如下：

 

 

练习题2： 使用$fscanf 函数替代 $fgets 函数，实现文本文件读取，并生成COE 文件。

 

上面给大家提供2个例子，演示如何使用Verilog 文件操作函数，生成COE或者MIF文件。真实使用环境中，可能会生成三角函数，可以用在DSP，或者科学计算当中，也可以生成图像数据文件，比如.bmp 文件，.jpg文件等用于图像处理 等等。

 

 

工程代码（vivado_2018.2)

[content_control]

verilog_coe_mif.zip

[/content_control]