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Vivado FFT v9.1 手册基础解读（一）-------- IP核输入输出信号与通信协议_vivado fft ip核数据手册
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Xilinx快速傅立叶变换（FFT IP）内核实现了Cooley-Tukey FFT算法，这是一种计算有效的方法，用于计算离散傅立叶变换（DFT）
IP核引脚及功能概览
a 信号 [时钟]
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| 引脚 | I/O | 功能 |
|---|---|---|
| aclk | I | 时钟信号 |
| aresetn | I | 低电平同步复位信号 |
| aclken | I | 时钟（IP核）使能信号，高有效 |
s_axis_config 信号 [配置]
| 引脚 | I/O | 功能 |
|---|---|---|
| s_axis_config_tvalid | I | 通知IP核可从tdata读取配置数据 |
| s_axis_config_tready | O | 已准备好接收配置数据，高有效 |
| s_axis_config_tdata | I | 配置通道，并行输入 |
s_axis_data 信号[数据输入]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YzVicylY-1619847900626)(FFT.assets/1619764294518.png)]](https://img-blog.csdnimg.cn/20210501134610353.png#pic_center)
| 引脚 | I/O | 功能 |
|---|---|---|
| s_axis_data_tvalid | I | 通知IP核此时所有输入数据有效，每个上升沿读一次 |
| s_axis_data_tready | O | IP核已准备好接收配置数据，高有效 |
| s_axis_data_tdata | I | 数据通道，并行输入 |
| s_axis_data_tlast | I | 最后一个输入数据时，手动拉高（该数据被读取后，数据将不被读取） |
m_axis_data 信号[数据输出]
| 引脚 | I/O | 功能 |
|---|---|---|
| m_axis_data_tvalid | O | 通知外部设备此时所有输出数据有效，每个上升沿出一个数据 |
| m_axis_data_tready | I | 外设已准备好接收配置数据，高有效 |
| m_axis_data_tdata | O | 数据通道，并行输出 |
| m_axis_data_tuser | O | 将数据分为实部XK_RE与虚部XK_IM分别输出 |
| m_axis_data_tlast | O | 最后一个输出数据时，自动拉高 |
m_axis_status 信号[数据约束]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oT3EIhOg-1619847900629)(FFT.assets/1619766767996.png)]](https://img-blog.csdnimg.cn/20210501134638711.png#pic_center)
| 引脚 | I/O | 功能 |
|---|---|---|
| s_axis_status_tvalid | O | 通知外部设备可读取tdata上的数据，与m_axis_data_tdata同步 |
| s_axis_status_tready | I | 外设已准备好接收数据，高有效 |
| s_axis_status_tdata | O | 数据指数和溢出标志，并行输出 |
event 信号
| 引脚 | I/O | 功能 |
|---|---|---|
| event_frame_started | O | 新帧：在IP开始处理新帧时，出现一个周期的高电平 |
| event_tlast_missing | O | 断帧：数据未满一帧但s_axis_dataLtlast却被拉高 |
| event_tlast_unexpected | O | 错帧：数据满一帧但s_axis_dataLtlast却未被拉高 |
| event_fft_overflow | O | 溢出：计算结果溢出，在使用缩放定点和单精度浮点时才会出现,仅当溢出是有效选项时才出现 |
| event_data_in_channel_halt | O | IP核需要数据而输入端口不能够提供数据 |
| event_data_out_channel_halt | O | IP核要输出数据但是输出缓冲区已满，只出现在非实时模式 |
| event_status_channel_halt | O | IP核写状态寄存器但无法写入,只出现在非实时模式 |
AXI4-Stream 通信协议
标准化AXI4-Stream接口：
ACLK，ARESETN，ACLKEN -------- 常规控制信号
TVALID，TDATA -------- 必填通信字段
TREADY，TUSER，TLAST -------- 可选通信字段
TVALID由主机驱动，表示字段TDATA，TUSER，TLAST中的值有效
TREADY由从机驱动，表示从机已准备好接收数据
只有在TVALID，TREADY均为TRUE时，才发生数据传输
s_axis_config_tdata详解
所有的AXI通道都必须与字节边界（8bits）对齐
PAD+NFFT（可选）
占用：s_axis_config_tdata[ 7:0 ]，8bits
NFFT = log2(最大变换点数)
不足8位的高位补0
PAD+CP_LEN（可选）
占用：s_axis_config_tdata[ 15:8 ]，8bits
从转换结束起，在输出整个转换之前，最初作为循环前缀输出的样本数。
CP_LEN可以是小于点大小的从零到一的任何数字。该字段仅在循环前缀插入时出现。
FWD/INV
选择对应通道为 FFT变换 / IFFT变换
当FWD_INV = 1时，将计算正变换。如果FWD_INV = 0，则计算逆变换。
SCALE_SCH
伸缩时间表：在每层蝶形单元输出上加权，按比例减小输出，只影响幅度，不影响相位
①突发I/O架构
每两位SCALE_SCH对应1个阶段，SCALE_SCH[1 : 0]代表第一阶段。
Radix-2 Burst I/O或Radix-2 Lite Burst I/O为基2FFT，对应阶段数=NFFT = log2(最大变换点数)
每阶段缩小系数可为0-1-2-3，对应缩小倍数实际为0-2-4-8倍
②流水线I/O结构
每两位SCALE_SCH对应2个阶段，SCALE_SCH[1 : 0]代表第一、二阶段。
Pipelined,Streaming I/O，对应阶段数=NFFT = log4(最大变换点数)
当最大变换点数为4的幂时，每2个阶段缩小系数可为0-1-2-3，对应缩小倍数实际为0-2-4-8倍
当最大变换点数不为4的幂时，最后阶段缩小系数只能为0-1，对应缩小倍数实际为0-2倍
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内容来源：pg109
参考手册：pg109
参考文章：https://mp.weixin.qq.com/s/r6VFiTjC4a3inro5adiwEA
参考配置视频：https://mp.weixin.qq.com/s/1TeuQuBGIEbSB-X_0KKnbg
仅供学习交流，后续给出Verilog驱动代码
