我知道，我對(duì)與電子有關(guān)的所有事情都很著迷，但不論從哪個(gè)角度看，今天的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)，都顯得“鶴立雞群”，真是非常棒的器件。如果在這個(gè)智能時(shí)代，在這個(gè)領(lǐng)域，想擁有一技之長(zhǎng)的你還沒(méi)有關(guān)注FPGA，那么世界將拋棄你，時(shí)代將拋棄你。

前面的文章我們介紹了關(guān)于FFT的硬件實(shí)現(xiàn)。關(guān)于FFT的逆運(yùn)算IFFT，其實(shí)就是將實(shí)現(xiàn)FFT的過(guò)程反過(guò)來(lái)執(zhí)行就可以了。

在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中要注意很多問(wèn)題。

同 FFT一樣，效率問(wèn)題。以2048點(diǎn)為例，根據(jù)理論值計(jì)算，計(jì)算一次2048點(diǎn)的IFFT的時(shí)間應(yīng)為130us。在采用流水線的方式下，實(shí)部計(jì)算和虛部計(jì)算均采用兩塊RAM實(shí)現(xiàn)流水線。

結(jié)構(gòu)如上圖。在這種方式下，F(xiàn)PGA的片上RAM會(huì)消耗很多。

為了節(jié)省RAM，可以采用一塊RAM的流水線方式。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中要注意對(duì)RAM操作的reading-during-write，之前的文章介紹過(guò)了。這種方式速度會(huì)降低一半。

最節(jié)省的方式是使用控制器方式，但速度更低。這里不再介紹。

上圖所示的IFFT流程，存在大量的組合邏輯，時(shí)序遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，所以應(yīng)當(dāng)在組合邏輯中加入寄存器提高速度。但是，寄存器流水線的級(jí)數(shù)又影響到了讀寫兩塊RAM的切換，從而影響計(jì)算效率，所以這里值得商榷。

由于設(shè)計(jì)中RAM輸出端沒(méi)有使用REG，所以1處應(yīng)該加入REG，提高速度，否則1處會(huì)出現(xiàn)時(shí)序違規(guī)，1處的組合邏輯延遲很大。

2處和3處也是值得深入考慮的地方，加法器的輸出到乘法器的輸入，以及乘法器的輸出再到加法器的輸入，均是大量的組合邏輯，設(shè)計(jì)中一定要注意，不能僅僅完成功能仿真就可以了，一定要在綜合工具下綜合一下，看看時(shí)序是否滿足。實(shí)踐中，這兩處均加入REG。

4處是否再加REG需要看綜合后的結(jié)果。根據(jù)實(shí)際分析，4處加REG會(huì)降低計(jì)算效率，讀RAM和寫RAM來(lái)不及切換，這是根據(jù)自己的設(shè)計(jì)得出的結(jié)果。

由于FFT計(jì)算過(guò)程用到乘法器，所以在IFFT中需要用到除法器。如何減少除法器使用的資源或者將除法器更改為其他邏輯實(shí)現(xiàn)，需要深入探討。