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【FPGA混沌】基于FPGA的混沌系统verilog实现

时间:2022-08-28 22:30:01 继电器rs1a23d25

1.软件版本

Quartusii12.1

2.本算法fpga实现过程

我们在这里使用的主要公式是:

首先,我们使用它MATLAB仿真,得到以下结果:

然后,我们使用它FPGA进行实现

此时,式中A=10,B=28,C=8/3是典型参数。

为便于用FPGA可采用连续混沌系统Euler离散处理算法,得到以下离散方程:

当△T足够小,比如拿△T =0.001S,上述两个系统具有相同的动态特性,对应的离散方程为:

本系统我们采用IEEE表示754单精度表示方法,可得到以下结果。

0.99:3F7D70A3

0.999:3F7FBE76

0.01:3C23D70A

0.001:3A83126E

0.028:3CE56041

0.9973333:3F7F513C

2.1浮点乘法器

我们采用这种乘法器IP核来完成。

图1 乘法器IP核生成步骤1

图2 乘法器IP核生成步骤2

图3乘法器IP核生成步骤3

保持后面的默认设置。

完成后,模拟核,模拟结果如下:

图4乘法器IP核仿真

2.2浮点/减法器

图5加法器IP核生成

其余的保持默认,完成加法器IP核的设置。

仿真结果如下:

图6加法器IP核仿真

2.3延迟模块设计

因为公式中存在n 1.因此,与n之间存在延迟关系。我们可以通过触发器实现延迟。模拟结果如下:

图7延迟模块仿真结果

3 系统整体模块设计

只要我们延迟每个级别的输出,我们就可以得到公式右侧x(n),y(n),z(n)。

原理图如下:

图8 的原理图

所有顶层原理图如下:

图11系统顶层原理图

综合系统,得到以下结果:

图12系统综合资源占用图

从上面可以看出,整个系统占用的资源较少,主要用于大量乘法器。

模拟系统的功能:得到以下结果:

图13 整个系统模拟结果

3.参考文献

[1]谢国波, 陈平华, 蔡兆波. 二次三项通用FPGA设计混沌生产器[J]. 微计算机信息, 2009.A07-03

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