ieee projects centre in chennai: sample vhdl code FFT 64Points

64 Point FFT VHDL Code

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.math_real.all;
use work.fft_package.all;

entity fft64 is
    port    (    clk    :    in std_logic;       
            reset    :    in std_logic;
            start    :    in std_logic;

            in_re:    in real;            --get inputs in serial manner           
            in_im:    in real;

            out_re:    out real;            --get output in serial manner
            out_im:    out real;

            done    :    out std_logic
        );
end;

architecture rtl of fft64 is

type memory is array(0 to 63) of real;
signal in_reg_re:memory;
signal in_reg_im:memory;
signal out_reg_re:memory;
signal out_reg_im:memory;


signal cnt,rcnt:integer:=0;
signal load,tdone,tstart1,tstart:std_logic;
signal s1_re,s1_im:real;
signal s2_re,s2_im:real;
signal s3_re,s3_im:real;
signal s4_re,s4_im:real;
signal s5_re,s5_im:real;
signal s6_re,s6_im:real;
signal s7_re,s7_im:real;

signal s8_re,s8_im:real;
signal s9_re,s9_im:real;
signal s10_re,s10_im:real;
signal s11_re,s11_im:real;
signal s12_re,s12_im:real;
signal s13_re,s13_im:real;
signal s14_re,s14_im:real;
signal s15_re,s15_im:real;

signal s16_re,s16_im:real;
signal s17_re,s17_im:real;
signal s18_re,s18_im:real;
signal s19_re,s19_im:real;
signal s20_re,s20_im:real;
signal s21_re,s21_im:real;
signal s22_re,s22_im:real;
signal s23_re,s23_im:real;
signal s24_re,s24_im:real;
signal s25_re,s25_im:real;
signal s26_re,s26_im:real;
signal s27_re,s27_im:real;
signal s28_re,s28_im:real;
signal s29_re,s29_im:real;
signal s30_re,s30_im:real;
signal s31_re,s31_im:real;


signal w0_re,w0_im:real;
signal w1_re,w1_im:real;

begin

--testing
W0_re<=w_re(0.0);
w0_im<=w_im(0.0);

W1_re<=w_re(1.0);
w1_im<=w_im(1.0);

    process(clk,reset)
    begin
        if reset='1' then
            out_re<=0.0;
            out_im<=0.0;
            in_reg_re<=(others=>0.0);
            in_reg_im<=(others=>0.0);

            out_reg_re<=(others=>0.0);
            out_reg_im<=(others=>0.0);

            cnt<=0;
            load<='0';
            done<='0';
            tdone<='0';
            tstart1<='0';
            tstart<='0';
           
            s1_re<=0.0;s1_im<=0.0;
            s2_re<=0.0;s2_im<=0.0;
            s3_re<=0.0;s3_im<=0.0;
            s4_re<=0.0;s4_im<=0.0;
            s5_re<=0.0;s5_im<=0.0;
            s6_re<=0.0;s6_im<=0.0;
            s7_re<=0.0;s7_im<=0.0;               
            s8_re<=0.0;s8_im<=0.0;
            s9_re<=0.0;s9_im<=0.0;
            s10_re<=0.0;s10_im<=0.0;
            s11_re<=0.0;s11_im<=0.0;
            s12_re<=0.0;s12_im<=0.0;
            s13_re<=0.0;s13_im<=0.0;
            s14_re<=0.0;s14_im<=0.0;   
            s15_re<=0.0;s15_im<=0.0;   

            s16_re<=0.0;s16_im<=0.0;
            s17_re<=0.0;s17_im<=0.0;
            s18_re<=0.0;s18_im<=0.0;
            s19_re<=0.0;s19_im<=0.0;
            s20_re<=0.0;s20_im<=0.0;
            s21_re<=0.0;s21_im<=0.0;
            s22_re<=0.0;s22_im<=0.0;               
            s23_re<=0.0;s23_im<=0.0;
            s24_re<=0.0;s24_im<=0.0;
            s25_re<=0.0;s25_im<=0.0;
            s26_re<=0.0;s26_im<=0.0;
            s27_re<=0.0;s27_im<=0.0;
            s28_re<=0.0;s28_im<=0.0;
            s29_re<=0.0;s29_im<=0.0;   
            s30_re<=0.0;s30_im<=0.0;
            s31_re<=0.0;s31_im<=0.0;
           
        elsif clk'event and clk='1' then

            tstart1<=start;
            tstart<=tstart1;
                       
            if tstart1='1' then
                if cnt<=63 then
                    cnt<=cnt+1;
                    in_reg_re(cnt)<=in_re;
                    in_reg_im(cnt)<=in_im;
                else
                    load<='1'; --data loaded
                end if;--cnt

                if load='1' then
                   
                    out_reg_re(0)<=in_reg_re(0)+in_reg_re(32);
                    out_reg_im(0)<=in_reg_im(0)+in_reg_im(32);
                   
                    out_reg_re(1)<=in_reg_re(1)+in_reg_re(33);
                    out_reg_im(1)<=in_reg_im(1)+in_reg_im(33);
                   
                    out_reg_re(2)<=in_reg_re(2)+in_reg_re(34);
                    out_reg_im(2)<=in_reg_im(2)+in_reg_im(34);

                    out_reg_re(3)<=in_reg_re(3)+in_reg_re(35);
                    out_reg_im(3)<=in_reg_im(3)+in_reg_im(35);
                   
                    out_reg_re(4)<=in_reg_re(4)+in_reg_re(36);
                    out_reg_im(4)<=in_reg_im(4)+in_reg_im(36);
                   
                    out_reg_re(5)<=in_reg_re(5)+in_reg_re(37);
                    out_reg_im(5)<=in_reg_im(5)+in_reg_im(37);
                   
                    out_reg_re(6)<=in_reg_re(6)+in_reg_re(38);
                    out_reg_im(6)<=in_reg_im(6)+in_reg_im(38);

                    out_reg_re(7)<=in_reg_re(7)+in_reg_re(39);
                    out_reg_im(7)<=in_reg_im(7)+in_reg_im(39);

                    out_reg_re(8)<=in_reg_re(8)+in_reg_re(40);
                    out_reg_im(8)<=in_reg_im(8)+in_reg_im(40);
                   
                    out_reg_re(9)<=in_reg_re(9)+in_reg_re(41);
                    out_reg_im(9)<=in_reg_im(9)+in_reg_im(41);
                   
                    out_reg_re(10)<=in_reg_re(10)+in_reg_re(42);
                    out_reg_im(10)<=in_reg_im(10)+in_reg_im(42);
                   
                    out_reg_re(11)<=in_reg_re(11)+in_reg_re(43);
                    out_reg_im(11)<=in_reg_im(11)+in_reg_im(43);
                   
                    out_reg_re(12)<=in_reg_re(12)+in_reg_re(44);
                    out_reg_im(12)<=in_reg_im(12)+in_reg_im(44);
                   
                    out_reg_re(13)<=in_reg_re(13)+in_reg_re(45);
                    out_reg_im(13)<=in_reg_im(13)+in_reg_im(45);
                   
                    out_reg_re(14)<=in_reg_re(14)+in_reg_re(46);
                    out_reg_im(14)<=in_reg_im(14)+in_reg_im(46);
                   
                    out_reg_re(15)<=in_reg_re(15)+in_reg_re(47);
                    out_reg_im(15)<=in_reg_im(15)+in_reg_im(47);
                   
                    out_reg_re(16)<=in_reg_re(16)+in_reg_re(48);
                    out_reg_im(16)<=in_reg_im(16)+in_reg_im(48);

                    out_reg_re(17)<=in_reg_re(17)+in_reg_re(49);
                    out_reg_im(17)<=in_reg_im(17)+in_reg_im(49);

                    out_reg_re(18)<=in_reg_re(18)+in_reg_re(50);
                    out_reg_im(18)<=in_reg_im(18)+in_reg_im(50);

                    out_reg_re(19)<=in_reg_re(19)+in_reg_re(51);
                    out_reg_im(19)<=in_reg_im(19)+in_reg_im(51);

                    out_reg_re(20)<=in_reg_re(20)+in_reg_re(52);
                    out_reg_im(20)<=in_reg_im(20)+in_reg_im(52);

                    out_reg_re(21)<=in_reg_re(21)+in_reg_re(53);
                    out_reg_im(21)<=in_reg_im(21)+in_reg_im(53);

                    out_reg_re(22)<=in_reg_re(22)+in_reg_re(54);
                    out_reg_im(22)<=in_reg_im(22)+in_reg_im(54);

                    out_reg_re(23)<=in_reg_re(23)+in_reg_re(55);
                    out_reg_im(23)<=in_reg_im(23)+in_reg_im(55);

                    out_reg_re(24)<=in_reg_re(24)+in_reg_re(56);
                    out_reg_im(24)<=in_reg_im(24)+in_reg_im(56);

                    out_reg_re(25)<=in_reg_re(25)+in_reg_re(57);
                    out_reg_im(25)<=in_reg_im(25)+in_reg_im(57);

                    out_reg_re(26)<=in_reg_re(26)+in_reg_re(58);
                    out_reg_im(26)<=in_reg_im(26)+in_reg_im(58);

                    out_reg_re(27)<=in_reg_re(27)+in_reg_re(59);
                    out_reg_im(27)<=in_reg_im(27)+in_reg_im(59);

                    out_reg_re(28)<=in_reg_re(28)+in_reg_re(60);
                    out_reg_im(28)<=in_reg_im(28)+in_reg_im(60);

                    out_reg_re(29)<=in_reg_re(29)+in_reg_re(61);
                    out_reg_im(29)<=in_reg_im(29)+in_reg_im(61);

                    out_reg_re(30)<=in_reg_re(30)+in_reg_re(62);
                    out_reg_im(30)<=in_reg_im(30)+in_reg_im(62);

                    out_reg_re(31)<=in_reg_re(31)+in_reg_re(63);
                    out_reg_im(31)<=in_reg_im(31)+in_reg_im(63);

                    -------------------------------------------
                   
                    out_reg_re(32)<=in_reg_re(0)-in_reg_re(32);
                    out_reg_im(32)<=in_reg_im(0)-in_reg_im(32);

                    s1_re<=in_reg_re(1)-in_reg_re(33);
                    s1_im<=in_reg_im(1)-in_reg_im(33);

                    out_reg_re(33)<=c_mult_re(s1_re,s1_im,w_re(1.0),w_im(1.0));
                    out_reg_im(33)<=c_mult_im(s1_re,s1_im,w_re(1.0),w_im(1.0));

                    s2_re<=in_reg_re(2)-in_reg_re(34);
                    s2_im<=in_reg_im(2)-in_reg_im(34);

                    out_reg_re(34)<=c_mult_re(s2_re,s2_im,w_re(2.0),w_im(2.0));
                    out_reg_im(34)<=c_mult_im(s2_re,s2_im,w_re(2.0),w_im(2.0));

                    s3_re<=in_reg_re(3)-in_reg_re(35);
                    s3_im<=in_reg_im(3)-in_reg_im(35);

                    out_reg_re(35)<=c_mult_re(s3_re,s3_im,w_re(3.0),w_im(3.0));
                    out_reg_im(35)<=c_mult_im(s3_re,s3_im,w_re(3.0),w_im(3.0));

                    s4_re<=in_reg_re(4)-in_reg_re(36);
                    s4_im<=in_reg_im(4)-in_reg_im(36);

                    out_reg_re(36)<=c_mult_re(s4_re,s4_im,w_re(4.0),w_im(4.0));
                    out_reg_im(36)<=c_mult_im(s4_re,s4_im,w_re(4.0),w_im(4.0));
                   
                    s5_re<=in_reg_re(5)-in_reg_re(37);
                    s5_im<=in_reg_im(5)-in_reg_im(37);

                    out_reg_re(37)<=c_mult_re(s5_re,s5_im,w_re(5.0),w_im(5.0));
                    out_reg_im(37)<=c_mult_im(s5_re,s5_im,w_re(5.0),w_im(5.0));
                   
                    s6_re<=in_reg_re(6)-in_reg_re(38);
                    s6_im<=in_reg_im(6)-in_reg_im(38);

                    out_reg_re(38)<=c_mult_re(s6_re,s6_im,w_re(6.0),w_im(6.0));
                    out_reg_im(38)<=c_mult_im(s6_re,s6_im,w_re(6.0),w_im(6.0));
                   
                    s7_re<=in_reg_re(7)-in_reg_re(39);
                    s7_im<=in_reg_im(7)-in_reg_im(39);

                    out_reg_re(39)<=c_mult_re(s7_re,s7_im,w_re(7.0),w_im(7.0));
                    out_reg_im(39)<=c_mult_im(s7_re,s7_im,w_re(7.0),w_im(7.0));
                   
                    s8_re<=in_reg_re(8)-in_reg_re(40);
                    s8_im<=in_reg_im(8)-in_reg_im(40);

                    out_reg_re(40)<=c_mult_re(s8_re,s8_im,w_re(8.0),w_im(8.0));
                    out_reg_im(40)<=c_mult_im(s8_re,s8_im,w_re(8.0),w_im(8.0));
                   
                    s9_re<=in_reg_re(9)-in_reg_re(41);
                    s9_im<=in_reg_im(9)-in_reg_im(41);

                    out_reg_re(41)<=c_mult_re(s9_re,s9_im,w_re(9.0),w_im(9.0));
                    out_reg_im(41)<=c_mult_im(s9_re,s9_im,w_re(9.0),w_im(9.0));
                   
                    s10_re<=in_reg_re(10)-in_reg_re(42);
                    s10_im<=in_reg_im(10)-in_reg_im(42);

                    out_reg_re(42)<=c_mult_re(s10_re,s10_im,w_re(10.0),w_im(10.0));
                    out_reg_im(42)<=c_mult_im(s10_re,s10_im,w_re(10.0),w_im(10.0));
                   
                    s11_re<=in_reg_re(11)-in_reg_re(43);
                    s11_im<=in_reg_im(11)-in_reg_im(43);

                    out_reg_re(43)<=c_mult_re(s11_re,s11_im,w_re(11.0),w_im(11.0));
                    out_reg_im(43)<=c_mult_im(s11_re,s11_im,w_re(11.0),w_im(11.0));
                   
                    s12_re<=in_reg_re(12)-in_reg_re(44);
                    s12_im<=in_reg_im(12)-in_reg_im(44);

                    out_reg_re(44)<=c_mult_re(s12_re,s12_im,w_re(12.0),w_im(12.0));
                    out_reg_im(44)<=c_mult_im(s12_re,s12_im,w_re(12.0),w_im(12.0));
                   
                    s13_re<=in_reg_re(13)-in_reg_re(45);
                    s13_im<=in_reg_im(13)-in_reg_im(45);

                    out_reg_re(45)<=c_mult_re(s13_re,s13_im,w_re(13.0),w_im(13.0));
                    out_reg_im(45)<=c_mult_im(s13_re,s13_im,w_re(13.0),w_im(13.0));
                   
                    s14_re<=in_reg_re(14)-in_reg_re(46);
                    s14_im<=in_reg_im(14)-in_reg_im(46);

                    out_reg_re(46)<=c_mult_re(s14_re,s14_im,w_re(14.0),w_im(14.0));
                    out_reg_im(46)<=c_mult_im(s14_re,s14_im,w_re(14.0),w_im(14.0));
                   
                    s15_re<=in_reg_re(15)-in_reg_re(47);
                    s15_im<=in_reg_im(15)-in_reg_im(47);

                    out_reg_re(47)<=c_mult_re(s15_re,s15_im,w_re(15.0),w_im(15.0));
                    out_reg_im(47)<=c_mult_im(s15_re,s15_im,w_re(15.0),w_im(15.0));

                    s16_re<=in_reg_re(16)-in_reg_re(48);
                    s16_im<=in_reg_im(16)-in_reg_im(48);

                    out_reg_re(48)<=c_mult_re(s16_re,s16_im,w_re(16.0),w_im(16.0));
                    out_reg_im(48)<=c_mult_im(s16_re,s16_im,w_re(16.0),w_im(16.0));

                    s17_re<=in_reg_re(17)-in_reg_re(49);
                    s17_im<=in_reg_im(17)-in_reg_im(49);

                    out_reg_re(49)<=c_mult_re(s17_re,s17_im,w_re(17.0),w_im(17.0));
                    out_reg_im(49)<=c_mult_im(s17_re,s17_im,w_re(17.0),w_im(17.0));

                    s18_re<=in_reg_re(18)-in_reg_re(50);
                    s18_im<=in_reg_im(18)-in_reg_im(50);

                    out_reg_re(50)<=c_mult_re(s18_re,s18_im,w_re(18.0),w_im(18.0));
                    out_reg_im(50)<=c_mult_im(s18_re,s18_im,w_re(18.0),w_im(18.0));

                    s19_re<=in_reg_re(19)-in_reg_re(51);
                    s19_im<=in_reg_im(19)-in_reg_im(51);

                    out_reg_re(51)<=c_mult_re(s19_re,s19_im,w_re(19.0),w_im(19.0));
                    out_reg_im(51)<=c_mult_im(s19_re,s19_im,w_re(19.0),w_im(19.0));

                    s20_re<=in_reg_re(20)-in_reg_re(52);
                    s20_im<=in_reg_im(20)-in_reg_im(52);

                    out_reg_re(52)<=c_mult_re(s20_re,s20_im,w_re(20.0),w_im(20.0));
                    out_reg_im(52)<=c_mult_im(s20_re,s20_im,w_re(20.0),w_im(20.0));

                    s21_re<=in_reg_re(21)-in_reg_re(53);
                    s21_im<=in_reg_im(21)-in_reg_im(53);

                    out_reg_re(53)<=c_mult_re(s21_re,s21_im,w_re(21.0),w_im(21.0));
                    out_reg_im(53)<=c_mult_im(s21_re,s21_im,w_re(21.0),w_im(21.0));

                    s22_re<=in_reg_re(22)-in_reg_re(54);
                    s22_im<=in_reg_im(22)-in_reg_im(54);

                    out_reg_re(54)<=c_mult_re(s22_re,s22_im,w_re(22.0),w_im(22.0));
                    out_reg_im(54)<=c_mult_im(s22_re,s22_im,w_re(22.0),w_im(22.0));

                    s23_re<=in_reg_re(23)-in_reg_re(55);
                    s23_im<=in_reg_im(23)-in_reg_im(55);

                    out_reg_re(55)<=c_mult_re(s23_re,s23_im,w_re(23.0),w_im(23.0));
                    out_reg_im(55)<=c_mult_im(s23_re,s23_im,w_re(23.0),w_im(23.0));

                    s24_re<=in_reg_re(24)-in_reg_re(56);
                    s24_im<=in_reg_im(24)-in_reg_im(56);

                    out_reg_re(56)<=c_mult_re(s24_re,s24_im,w_re(24.0),w_im(24.0));
                    out_reg_im(56)<=c_mult_im(s24_re,s24_im,w_re(24.0),w_im(24.0));


                    s25_re<=in_reg_re(25)-in_reg_re(57);
                    s25_im<=in_reg_im(25)-in_reg_im(57);

                    out_reg_re(57)<=c_mult_re(s25_re,s25_im,w_re(25.0),w_im(25.0));
                    out_reg_im(57)<=c_mult_im(s25_re,s25_im,w_re(25.0),w_im(25.0));

                    s26_re<=in_reg_re(26)-in_reg_re(58);
                    s26_im<=in_reg_im(26)-in_reg_im(58);

                    out_reg_re(58)<=c_mult_re(s26_re,s26_im,w_re(26.0),w_im(26.0));
                    out_reg_im(58)<=c_mult_im(s26_re,s26_im,w_re(26.0),w_im(26.0));

                    s27_re<=in_reg_re(27)-in_reg_re(59);
                    s27_im<=in_reg_im(27)-in_reg_im(59);

                    out_reg_re(59)<=c_mult_re(s27_re,s27_im,w_re(27.0),w_im(27.0));
                    out_reg_im(59)<=c_mult_im(s27_re,s27_im,w_re(27.0),w_im(27.0));

                    s28_re<=in_reg_re(28)-in_reg_re(60);
                    s28_im<=in_reg_im(28)-in_reg_im(60);

                    out_reg_re(60)<=c_mult_re(s28_re,s28_im,w_re(28.0),w_im(28.0));
                    out_reg_im(60)<=c_mult_im(s28_re,s28_im,w_re(28.0),w_im(28.0));

                    s29_re<=in_reg_re(29)-in_reg_re(61);
                    s29_im<=in_reg_im(29)-in_reg_im(61);

                    out_reg_re(61)<=c_mult_re(s29_re,s29_im,w_re(29.0),w_im(29.0));
                    out_reg_im(61)<=c_mult_im(s29_re,s29_im,w_re(29.0),w_im(29.0));

                    s30_re<=in_reg_re(30)-in_reg_re(62);
                    s30_im<=in_reg_im(30)-in_reg_im(62);

                    out_reg_re(62)<=c_mult_re(s30_re,s30_im,w_re(30.0),w_im(30.0));
                    out_reg_im(62)<=c_mult_im(s30_re,s30_im,w_re(30.0),w_im(30.0));

                    s31_re<=in_reg_re(31)-in_reg_re(63);
                    s31_im<=in_reg_im(31)-in_reg_im(63);

                    out_reg_re(63)<=c_mult_re(s31_re,s31_im,w_re(31.0),w_im(31.0));
                    out_reg_im(63)<=c_mult_im(s31_re,s31_im,w_re(31.0),w_im(31.0));

                   
                    tdone<='1';

                end if;--load
                           
                if tdone='1' then
                    if rcnt<=63 then
                        out_re<=out_reg_re(rcnt);
                        out_im<=out_reg_im(rcnt);
                        rcnt<=rcnt+1;
                        done<='1';
                    end if;
                end if;
        end if;--start           
        end if;--reset
    end process;

end;