FPGA并行编程：HLS实现信号处理入门

"《hlsbook-包含部分批注.pdf》是一本介绍FPGA高层次综合（HLS）的书籍，旨在降低FPGA开发的门槛，让更多的开发者能够利用Vivado HLS工具进行FPGA编程。书中以C/C++语言为基础，讲解如何通过高层次综合技术实现FPGA的并行计算，提高性能，降低功耗。该书覆盖了多个信号处理领域的应用实例，如FIR滤波器、CORDIC算法、离散傅立叶变换、快速傅里叶变换、稀疏矩阵向量乘法、矩阵乘法、前缀和与直方图计算、视频系统处理以及排序算法，包括霍夫曼排序。书中的每个章节都深入浅出地介绍了相关概念和技术，并提供了实践案例，读者可以通过这些案例学习到实际的HLS开发技巧。此外，本书还包含了词汇表和参考文献，方便读者查阅。翻译版本同时提供了Gitbook和Github两个在线阅读平台，以及案例代码下载链接，便于读者学习和交流。" 此书的核心知识点包括： 1. Vivado HLS简介：Vivado HLS是一个高级综合工具，它允许开发者使用C/C++语言来描述硬件逻辑，然后自动转换成VHDL或Verilog代码，降低了FPGA开发的复杂性。 2. FPGA并行编程：FPGA的并行性是其性能提升的关键，通过HLS，开发者可以更容易地利用这种并行性，实现高效的硬件加速。 3. FIR滤波器：这是一种常见的数字信号处理算法，书中通过FIR滤波器的实现，介绍了如何使用HLS将算法转化为FPGA逻辑。 4. CORDIC算法：CORDIC（坐标旋转数字计算机）是一种简单的算法，用于执行基本的数学运算，如矢量旋转和极坐标转换，适用于FPGA实现。 5. 离散傅立叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）：DFT和FFT是信号处理的基础，书中的章节详细讲解了如何使用HLS优化这些算法在FPGA上的实现。 6. 稀疏矩阵向量乘法（SpMV）：这是数据分析和科学计算中常见的一种运算，通过HLS可以有效地处理大规模的稀疏矩阵。 7. 矩阵乘法：矩阵乘法是线性代数的基础，书中介绍了如何使用HLS高效地在FPGA上实现矩阵乘法。 8. 前缀和与直方图：这两个概念在数据处理中广泛应用，书中展示了如何使用HLS实现快速的前缀和计算和直方图构建。 9. 视频系统：FPGA在视频处理领域有着广泛的应用，书中可能涵盖了图像处理和视频流的实时处理。 10. 排序算法：包括霍夫曼排序在内的排序算法，通过HLS可以在FPGA上实现高速排序。 11. 实践项目与案例代码：书中提供的案例代码可以帮助读者在实际操作中加深理解，提升动手能力。 12. 许可与更新：本书遵循Creative Commons Attribution 4.0 International License，最新版本和问题反馈渠道也在书中给出。 通过这本书，读者不仅可以学习到FPGA和HLS的基本知识，还可以了解到如何将这些技术应用于实际的信号处理和计算任务中，从而提高系统的性能和效率。