對于NI很多專注于數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的客戶來說，對采集到的信號在前端加入濾波功能是非常常見的需求。但是，可能由于他們對NI產(chǎn)品不夠了解，不知道這部分功能完全可以由FPGA來完成，從而讓NI錯失應有的訂單和機會。例如，客戶原本的系統(tǒng)構(gòu)建是在傳感器與NI cDAQ之間再外加濾波電路。明了這個需求以后，我們完全可以向客戶推薦具有FPGA終端的cRIO，這樣的解決方案即簡化了客戶的系統(tǒng)構(gòu)建方案，同時幫NI增加了銷售額，兩全其美！那么問題就來了，我們要如何在LV FPGA中實現(xiàn)一個靠譜的濾波器功能呢？

第一步：創(chuàng)建項目

創(chuàng)建任何一個具有FPGA終端的設備和LV 項目。本文中利用cRIO 9036為例。注：本文中所有內(nèi)容均可以利用仿真模式實現(xiàn)，包括FPGA中的濾波器算法，讀者可以在沒有硬件資源的情況下模擬本文中的操作。實際體會IP CORE的使用。

第二步：生成濾波器系數(shù)文件“.coe”

在LabVIEW范例查找器中搜索：coe。并將：Export FIR Coefficients to Xilinx COE File.vi添加至項目的“我的電腦”終端下方，以待后續(xù)使用。（Coe是指coefficient，也就是系數(shù)。在Xilinx FIR濾波器中分為很多階數(shù)，每一階都對應一個系數(shù)。所以這個文件是用來存放濾波器系數(shù)的。）

這個vi的作用是用于后續(xù)生成Xilinx IP Core的配置過程中所需要用到的一個系數(shù)文件，其中的系數(shù)定義了濾波器的通帶，阻帶和采樣率等信息。

打開這個vi，可以看到前面板上需要配置相關(guān)的使用信息，紅圈圈出的兩個部分是vi正常運行的必須文件，剛開始使用的時候，讀者只需要在操作系統(tǒng)中創(chuàng)建兩個空白的文件就可以了。

切換到程序框圖，并雙擊打開紅圈處的Express VI，它的作用是幫助用戶快速設計濾波器。

Express VI配置界面：

在這個界面里，需要對濾波器的采樣率，通帶信息，阻帶信息等進行配置。本文以一個通帶為500kHz~1MHz，阻帶為0~250kHz，1.25MHz以上的濾波器為例。紅圈中顯示配置相關(guān)信息，綠圈中為生成濾波器的階數(shù)也是系數(shù)個數(shù)。右邊兩幅圖是所配置濾波器的頻域響應圖和零點極點分布圖。完成配置后，運行該vi，會生成一個coe文件，可用記事本打開，看到里面有生成的濾波器系數(shù)。以待后續(xù)使用。

第三步：在LV FPGA中配置及使用Xilinx FIR濾波器IP Core

創(chuàng)建如圖所示的兩個FIFO，用于將濾波前的數(shù)據(jù)傳給FPGA，將濾波后的數(shù)據(jù)傳回給上位機。

下圖中所示為本項目中的FPGA程序，紅圈處為本文的主角：Xilinx FIR IP Core。可以看到，圖中所示為7.2版本，因為此硬件中使用的是Xilinx K7系列FPGA，若為V5系列FPGA，程序中為5.0版本。配置和使用大同小異，本文不再贅述。綠圈處是SCTL的循環(huán)時鐘源，推薦配置為與濾波器采樣頻率一致，簡化后續(xù)使用。

圖中FIFO與IP CORE的數(shù)據(jù)傳輸由“四線握手”實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的順利傳輸，可參閱相關(guān)文檔。

在下圖所示位置可以找到Xilinx FIR IP Core

放到程序框圖上后，雙擊對其進行配置。

點擊Configure Xilinx IP，會打開Xilinx Vivado Customize IP環(huán)境。對濾波器進行配置

1）在Filter Options中，選擇在第二步中生成的coe文件，vivado會自動加載文件內(nèi)部信息。紅圈處顯示檢測到的系數(shù)個數(shù)，左側(cè)Frequency Response窗口中顯示濾波器的頻率響應。