原创 关于QuartusII里面调用MATLAB里生成的mif文件的一些问题

最近做DDS正弦信号发生器，需要用到MATLAB生成一个正弦信号的ROM（MIF文件）。首先在MATLAB里面建立一个M-File，程序如下：

depth=4096;                 %存储单元数;<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

widths=12;                    %数据宽度为12位;

N=0:1: 4096;

s=sin(pi*N/2048);             %计算0~pi/2的Sin值;

fidc=fopen('dds.mif','wt');       %以"wt"的形式打开,\n为换行

% 写入 dds.mif %

fprintf(fidc,'depth=%d;\n',depth);

fprintf(fidc,'width=%d;\n',widths);

fprintf(fidc,'address_radix=dec;\n');

fprintf(fidc,'data_radix = dec;\n');

fprintf(fidc,'Content Begin\n');

for(x=1:depth)

fprintf(fidc,'%d:%d;\n',x-1, round(2047*sin(pi*(x-1)/ 2048)+2048));

end

fprintf(fidc,'end;');

fclose(fidc);

再点RUN就生成所要的MIF文件了，保存在C:\MATLAB7\work

当然程序是老师写的，本人对这东东一无所知，不怕读者笑话。（也正是因为对这个程序的茫然不知，导致后面严重的错误。）

然后在QuartusII调用一个12位宽，4096位深度的LPM_ROM,指定路径C:\MATLAB7\work，我已为大功告成。

可接下来问题来了，在QII里面编译时出现如下错误：

Error: Data at line 6 exceeds the specified width (12) in the Memory Initialization File "C:/MATLAB7/work/dds.mif"
Error: Memory Initialization File or Hexadecimal (Intel-Format) File C:/MATLAB7/work/dds.mif contains illegal syntax at line 6
Error: Can't read Memory Initialization File or Hexadecimal (Intel-Format) File C:/MATLAB7/work/dds1.mif for ROM instance . If the file exists, it is not in correct format.
Error: Can't elaborate user hierarchy "lpm_rom0:inst|altsyncram:altsyncram_component|altsyncram_3c81:auto_generated"
Error: Quartus II Analysis & Synthesis was unsuccessful. 4 errors, 1 warning

第一个错误是说我生成的MIF文件第六行数据已经超过的指定的数据位宽。后面的大概就是QII里面的一些VHDL语法错误了（我认为，因为英文不好）。

可是我想不通的是调用LPM_ROM明明是12位宽，4096的深度怎么会不对呢？问老师说不知道，且说MATLAB程序没问题。于是本人只好百度一下了，结果找到一篇这样的文章：

用MATLAB生成*.mif、*.hex（QUARTUS II）文件简介

macro_qian@yahoo.com.cn

做FPGA设计时经常要调用芯片内存。特别对于ROM，内存的初始化就显得比较重要。当然你完全可以手工在QUARTUS II打开mif文件的表格里或是在EXCEL中逐个输入，几十项（字）或是近百项（字）你还可以接受，如果上千项或是更多呢？估计能累的人吐血！

一般内存的初始化数据都是有规律的，符合一定的函数，我们完全可以用MATLAB来完成(如果没规律只能逐项手工输入了)。

首先，我们应该知道*.mif文件的格式。它是文本格式。随便打开一个mif文件，你会发现它具有如下的格式：

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-- and other software and tools, and its AMPP partner logic

-- functions, and any output files from any of the foregoing

-- (including device programming or simulation files), and any

-- associated documentation or information are expressly subject

-- to the terms and conditions of the Altera Program ******

-- Subscription Agreement, Altera MegaCore Function ******

-- Agreement, or other applicable ****** agreement, including,

-- without limitation, that your use is for the sole purpose of

-- programming logic devices manufactured by Altera and sold by

-- Altera or its authorized distributors.  Please refer to the

-- applicable agreement for further details.

-- Quartus II generated Memory Initialization File (.mif)

WIDTH=8;

DEPTH=256;

ADDRESS_RADIX=UNS;

DATA_RADIX=UNS;

CONTENT BEGIN

       0:127;

       1:126;

       2:126;

       ……

    ……

       253:126;

       254:126;

       255:127;

END;

格式很简单吧。首先根据需要设置每个字的位宽WIDTH和总字数DEPTH。然后设置地址和数据的进制基数ADDRESS_RADIX、DATA_RADIX，建议大家不要修改，就使用无符号数（UNS）。然后用MATLAB生成需要的数据（按上边的格式，注意中间“：”，最后“;”），往CONTENT BEGIN和END中间一贴就行了。

下边举例说明MATLAB程序的写法，希望对大家有用。

%the walue of cosine

function data="makedata"

index = linspace(0,2*pi,2^8);                     

cos_value = cos(index);                                 

cos_value = cos_value * (2^7 -1 );           

cos_value = fix(cos_value);

cos_value =abs(cos_value);

for i="65:192"

    cos_value(i)=cos_value(i)+128;

end

%///////////////////////////////////////上边的用来生成数据，下边的用于控制格式输出（对大家有用的）

number=[0:255];

for i="1:256"

    comer(i)=':';

end

for i="1:256"

    semi(i)=';';

end

data=[number; comer; cos_value; semi];

fid=fopen('d:\data.txt','w');

fprintf(fid, '%d%c%d%c\n', data);

fclose(fid);

在D盘下找到data.txt文件，用写字板打开mif文件，将data.txt中的内容贴到CONTENT BEGIN和END中间，然后保存就可以了。

对于hex文件，更简单。大家生成mif文件后，用QUARTUS II打开，然后另存为hex文件就可以了。

---------------------------------

我注意到 下面这两行：

ADDRESS_RADIX=UNS;

DATA_RADIX=UNS;

和老师的程序有点出入，于是把MATLAB生成的MIF文件里面的DEC改成UNS,就是把有符号10进制改成无符号十进制的整数，再重新调用LPM_ROM，编译就顺利通过了:

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /> 

这里要感谢这位仁兄，所以也将自己的一点体会摆出来一起交流，有什么不对的地方还请大家批评指正。