最近很多人再問仿真FPGA「FPGA軟件」，今天小編給大家整理了仿真FPGA「FPGA軟件」的相關(guān)內(nèi)容，請往下看。

隨著電力電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對電力電子仿真技術(shù)也提出了更新，更高的要求。新型開關(guān)器件的控制速率要求越來越快，模型仿真速度要求越來越快。傳統(tǒng)基于DSP 或者基于實時CPU的實時仿真器受限于技術(shù)瓶頸，無法滿足十幾us甚至ns級的仿真運算。

FPGA天然的并行性使得常常用來做更高速的仿真計算。但是傳統(tǒng)的FPGA 開發(fā)方式過于繁瑣復(fù)雜，需要考慮資源配置，時序，數(shù)據(jù)類型等等，算法驗證也相對比較復(fù)雜，而且每一次實際運行都需要進行FPGA 硬件編譯，需要花費大量的時間與精力。對于專注于算法與模型研究的原型階段，急需一種新的工具來解決目前的痛點問題。

EasyGo FPGA Coder是森木磊石新研發(fā)的用于在FPGA 上進行仿真驗算的新技術(shù)。與傳統(tǒng)的FPGA仿真應(yīng)用不同的是，F(xiàn)PGA Coder采用基于Matlab/Simulink的圖形化模塊進行搭建算法模型。通過DeskSim 2021直接下載至FPGA 中運行，無需編譯，極大程度上降低了工程師使用FPGA 研究高速算法的門檻，同時又能利用FGPA高速并行計算的優(yōu)點。

模塊任意搭建
不受FPGA限制，方便

FPGA Coder 在Simulink中提供了一個獨立的模塊庫。其中包含了支持的搭建算法的基礎(chǔ)模塊，以及在電力電子控制算法中經(jīng)常用到的坐標(biāo)變換，三相鎖相PLL，PI控制器，一階，二階傳函等等。

基礎(chǔ)庫

模塊控制庫

我們可以利用這些模塊來任意搭建我們的算法模型。使用上與simulink的模塊沒有任何差別，這樣能夠使得離線驗證與FPGA 硬件運行保持一致。

最最最重要的一點，使用這些模塊并不需要用戶去考慮FPGA的時鐘，數(shù)據(jù)類型精度，時序等問題。FPGA Coder在下載到FPGA上時會自動考慮FPGA 代碼的規(guī)則。我們只需要配置模塊所需要的參數(shù)即可。

無需FPGA編譯
直接運行模型，便捷

搭建好的FPGA模型做完離線驗證后，配置一些硬件接口信息，就可以將模型通過載入DeskSim 2021軟件中下載到FPGA 中進行運算，F(xiàn)PGA芯片硬件上會運行一個FPGA Coder Solver的解算器，自動解算FPGA上的模型進行運算，所以FPGA 模型不需要編譯。

即使改變模型，也只需要重新載入就可以了，F(xiàn)PGA并不需要進行編譯。

【實例講解】

下面以APF 為例簡單介紹一下FPGA Coder的用法。首先進行離線仿真驗證。用于用到的FPGA Coder，我們可以將控制的步長設(shè)得小一些，電路仿真步長為5e-7，控制算法的步長為5e-6, 也就是200k。

離線程序驗證沒問題后，我們再進行模型實時化處理，整體的架構(gòu)還是基于CPU FPGA部分的。利用最新的DeskSim 2021 軟件進行下載運行。整體模型架構(gòu)如下所示：

在這個APF示例中，CPU部分并沒有跑什么模型，只是用來將一些數(shù)據(jù)進行上傳與下發(fā)，所以模型就是一些數(shù)據(jù)傳輸。而FPGA部分用到了2塊FPGA. 每塊FPGA可以獨立運行，也可以并行運行。

在APF 示例中，F(xiàn)PGA1 用來運行APF的主電路模型（電力電子模型FPGA上運行步長更小，精度更高），采用LC 建模方式。FPGA2 用來跑APF的控制算法，也就是FPGA coder搭建的算法模型。

具體如下圖所示：

將模型載入到DeskSim 2021 軟件（詳細請了解DeskSim 2021軟件使用）中，這里會顯示模型的各類信息。

如下圖所示：在FPGA2 上，我們用到了FPGA Coder，軟件會根據(jù)FPGA Coder模型自動計算出在FPGA上運行的最小步長，比如這個控制模型的最小步長系統(tǒng)計算出來就是Ts=2.63125us 。只要不低于這個步長，都是可以將模型直接運行。為保持與離線仿真一致，這里我們將模型設(shè)置為5us，也就是200khz的控制周期。

利用DeskSim 2021 搭建人機界面，完成自閉環(huán)的實時仿真驗證。最終電路模型在FPGA上進行500ns的仿真步長，控制算法模型通過FPGA coder 最終步長是5us的步長。