1.算法仿真效果
本系统进行了两个平台的开发，分别是：
Vivado2019.2
Quartusii18.0+ModelSim-Altera 6.6d Starter Edition
其中Vivado2019.2仿真结果如下：
Quartusii18.0+ModelSim-Altera 6.6d Starter Edition的测试结果如下：
matlab对比结果如下：
部分小的误差是由于FPGA设计过程的量化以及二进制位宽截取产生的，但总体数据大小和matlab仿真一致。
2.算法涉及理论知识概要
DCT（Discrete Cosine Transform）是一种基于余弦函数的一维或二维离散变换，常用于信号压缩、图像处理等领域。在本文中，我们将介绍如何通过FPGA实现一维8点DCT变换。一维8点DCT（离散余弦变换）是一种常用的信号处理技术，它在图像和音频压缩、数据压缩和加密等领域中广泛应用。本文将介绍如何使用FPGA实现一维8点DCT变换。在开始实现之前，我们需要了解一些基础知识。DCT是一种变换，它将一组实值序列转换为一组实值序列。离散余弦变换（DCT）是一种将一组实值序列转换为一组实值序列的线性变换，它与傅里叶变换有关。一维8点DCT变换的公式如下：
X(k)=α(k)∑_(n=0)^(N-1) x(n)cos((π/N)(n+1/2)k)
其中，α(k)是一个归一化的系数，k=0，1，2，…，N-1。
在FPGA中实现DCT变换时，需要将输入数据存储到FPGA的内部存储器中。对于一维8点DCT变换，输入数据长度为8，可以采用RAM（Random Access Memory）或FIFO（First In First Out）等数据存储器进行存储。
DCT变换公式中包含余弦函数的计算，因此需要在FPGA中实现余弦函数的计算。通常可以采用LUT（Look-Up Table）或CORDIC（COordinate Rotation DIgital Computer）等方法进行计算。其中，LUT方法是通过预先计算余弦函数表格，并将其存储到FPGA的内部存储器中，然后根据输入角度值查找对应的余弦函数值。CORDIC方法则是通过迭代计算旋转角度和坐标值，最终得到余弦函数值。
DCT变换公式中包含乘法和加法运算，因此需要在FPGA中实现乘法器和加法器。通常可以采用DSP（Digital Signal Processing）模块或硬件实现乘法器和加法器。在FPGA中，同步器和时钟是非常重要的组件。同步器用于将外部信号同步到FPGA内部时钟域中，以保证数据的稳定性和可靠性。时钟则是FPGA内部各模块协调工作的基础。
3.Verilog核心程序
reg [8:0] i_dat0;
reg [8:0] i_dat1;
reg [8:0] i_dat2;
reg [8:0] i_dat3;
reg [8:0] i_dat4;
reg [8:0] i_dat5;
reg [8:0] i_dat6;
reg [8:0] i_dat7;
wire [18:0] o_dat0;
wire [18:0] o_dat1;
wire [18:0] o_dat2;
wire [18:0] o_dat3;
wire [18:0] o_dat4;
wire [18:0] o_dat5;
wire [18:0] o_dat6;
wire [18:0] o_dat7;
DCT8_tops uut (
.i_clk (i_clk),
.i_rst (i_rst),
.i_enable (i_enable),
.i_dat0 (i_dat0),
.i_dat1 (i_dat1),
.i_dat2 (i_dat2),
.i_dat3 (i_dat3),
.i_dat4 (i_dat4),
.i_dat5 (i_dat5),
.i_dat6 (i_dat6),
.i_dat7 (i_dat7),
.o_dat0 (o_dat0),
.o_dat1 (o_dat1),
.o_dat2 (o_dat2),
.o_dat3 (o_dat3),
.o_dat4 (o_dat4),
.o_dat5 (o_dat5),
.o_dat6 (o_dat6),
.o_dat7 (o_dat7)
);
initial
begin
i_rst = 1;
i_clk = 1;
i_enable = 1;
#1000
i_rst = 0;
i_dat0 = 8'd170;
i_dat1 = 8'd160;
i_dat2 = 8'd150;
i_dat3 = 8'd140;
i_dat4 = 8'd130;
i_dat5 = 8'd120;
i_dat6 = 8'd110;
i_dat7 = 8'd100;
end
always #5 i_clk=~i_clk;
endmodule
