基于MATLAB的mif文件生成

鄒林甫席挺

1. 南京郵電大學通信與信息工程學院 2. 南京郵電大學電子科學與技術學院

基于MATLAB的mif文件生成

鄒林甫1席挺2

1. 南京郵電大學通信與信息工程學院 2. 南京郵電大學電子科學與技術學院

mif(Memory Initialization File)文件是通用數據交換格式，可導入多種平臺用于對特定單元賦值，為數字信號處理平臺提供方便。本文針對初學者，在FPGA設計中對mif文件使用的疑惑，詳細介紹了mif文件在MATLAB中的實現過程。以quartus開發平臺cyclone Ⅳ系列芯片的使用為例，生成am調制信號的mif文件數據，通過FPGA輸出調制波形。

MATLAB mif文件 數字信號處理

1 前言

在FPGA設計中ROM的應用是比較常見的，調用ROM時經常要加載mif(Memory Initialization File)文件。盡管mif文件有多種生成方式，例如C程序，使用專門mif文件生成軟件等，基于MATLAB的生成方法依托其在數字信號分析、處理領域的強大功能，有著天然的優勢。

2 MATLAB簡介

MATLAB是MathWorks公司出品的數學軟件，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分，主要用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算。自問世以來，歷經了實踐的檢驗，逐漸成為科研工作者和高校師生信賴的仿真軟件。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數和數據、實現算法、創建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應用于工程計算、控制設計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等領域。

3 mif文件

3.1 簡介

mif(Memory Initialization File)文件是指定內存塊（CAM，RAM或ROM）的初始內容的ASCII文本文件（擴展名為.mif），即每個地址的初始值。該文件在項目編譯或模擬期間使用。可以在內存編輯器，系統內存內容編輯器或Quartus II文本編輯器中創建內存初始化文件。也可以使用十六進制（Intel-Format）文件（.hex）來提供內存初始化數據。文件包含內存中每個地址的初始值。每個內存塊都需要單獨的文件。在內存初始化文件中，必須指定內存深度和寬度值。另外，您可以將數據基數指定為二進制（BIN），十六進制（HEX），八進制（OCT），有符號十進制（DEC）或無符號十進制（UNS），以顯示和解釋地址和數據值。數據值必須與指定的數據基數相匹配。

3.2 格式說明

創建文件時，必須以DEPTH，WIDTH，ADDRESS_RADIX和DATA_RADIX關鍵字開始。可以使用“Tab”和“Space”字符作為分隔符，并用“%”百分比字符插入多行注釋，或者使用雙擊“—”字符的單行注釋。地址、數據對表示內存地址中包含的數據內容，以“：”間隔，必須將其放在CONTENT BEGIN和END關鍵字之間。

4 MATLAB程序文件代碼

本文圍繞mif文件，介紹了其格式以及基于MATLAB的生成方法。今后對存儲塊的初始化，可依據此模板進行修改，通過MATLAB輸出波形檢驗輸出正確性，產生mif文件后，導入開發平臺相應單元中。

[1]張志涌,楊祖櫻.MATLAB教程R2012a[M].北京：北京航空航天大學出版社，2012：29

[2]王金明.數字系統設計與Verilog HDL[M].北京：電子工業出版社，2014：130-132