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修订历史
下表列出了本文档的修订历史。
章节 修订综述
2020 年 1 月 13 日 2019.2 版
更新命令参考信息。 更新命令。
2019 年 10 月 30 日 2019.2 版
HLS 数学库和定点数学函数 移除 Gamma 函数。
2019 年 7 月 12 日 2019.1 版
移除假性依赖关系以改善循环流水线化 澄清有关依赖关系的信息。
2019 年 5 月 22 日 2019.1 版
吞吐量最优化 更新有关数据流和流水线化吞吐量部分的信息。
将数组指定为乒乓缓存或 FIFO 更新乒乓缓存的解释。
Stable 数组、set_directive_stable 新增有关 stable 数组的信息。
在数据流内使用 ap_ctrl_none 新增有关在数据流内使用 ap_ctrl_none 的信息。
RTL 黑盒、RTL 黑盒 JSON 文件和 add_files 新增有关 RTL 黑盒新功能的信息、新增必需 JSON 文件的规格,
并更新 add_files 命令以包含 -blackbox 选项。
波形查看器 新增有关波形查看器 (Waveform Viewer) 的信息。
SSR FFT IP 库 新增有关新超采样率 (SSR) FFT 的信息。
新增下列小节:
使用 SSR FFT 定点配置的建议流程
SSR FFT IP 库的使用
修订历史
UG902 (v2019.2) 2020 年 1 月 13 日 china.xilinx.com
高层次综合 2
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目录
修订历史..........................................................................................................................................................................2
第 1 章:高层次综合...............................................................................................................................................5
高层次综合的优势........................................................................................................................................................... 5
高层次综合基础............................................................................................................................................................... 5
理解 Vivado HLS........................................................................................................................................................... 10
使用 Vivado HLS........................................................................................................................................................... 15
高效硬件的数据类型......................................................................................................................................................59
管理接口........................................................................................................................................................................ 65
对设计进行最优化......................................................................................................................................................... 97
验证 RTL...................................................................................................................................................................... 143
导出 RTL 设计..............................................................................................................................................................154
第 2 章:高层次综合 C 语言库.................................................................................................................... 160
任意精度数据类型库....................................................................................................................................................160
HLS 流传输库.............................................................................................................................................................. 172
HLS 数学库.................................................................................................................................................................. 179
HLS 视频库.................................................................................................................................................................. 188
HLS IP 库..................................................................................................................................................................... 188
HLS 线性代数库...........................................................................................................................................................214
HLS DSP 库..................................................................................................................................................................223
HLS SQL 库..................................................................................................................................................................225
第 3 章:高层次综合编码样式.....................................................................................................................226
不受支持的 C 语言构造............................................................................................................................................... 226
C 语言测试激励文件....................................................................................................................................................230
函数..............................................................................................................................................................................236
RTL 黑盒...................................................................................................................................................................... 237
循环..............................................................................................................................................................................242
数组..............................................................................................................................................................................248
数据类型...................................................................................................................................................................... 255
C 语言内置函数........................................................................................................................................................... 276
硬件高效型 C 语言代码............................................................................................................................................... 277
C++ 类和模板...............................................................................................................................................................292
断言..............................................................................................................................................................................299
SystemC 综合..............................................................................................................................................................301
第 4 章:高层次综合参考指南.....................................................................................................................318
命令参考...................................................................................................................................................................... 318
UG902 (v2019.2) 2020
年 1 月 13 日 china.xilinx.com
高层次综合 3
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GUI 参考...................................................................................................................................................................... 379
接口综合参考...............................................................................................................................................................383
AXI4-Lite 从接口 C 驱动参考...................................................................................................................................... 397
HLS 视频函数库...........................................................................................................................................................409
HLS 线性代数库函数................................................................................................................................................... 409
HLS DSP 库函数.......................................................................................................................................................... 417
HLS SQL 库函数.......................................................................................................................................................... 429
C 语言任意精度类型....................................................................................................................................................431
C++ 任意精度类型....................................................................................................................................................... 443
C++ 任意精度定点类型................................................................................................................................................460
SystemC 类型与 Vivado HLS 类型之比较..................................................................................................................479
RTL 黑盒 JSON 文件.................................................................................................................................................... 485
附录 A:附加资源与法律提示......................................................................................................................488
赛灵思资源.................................................................................................................................................................. 488
Documentation Navigator 与设计中心....................................................................................................................488
参考资料...................................................................................................................................................................... 488
请阅读:重要法律提示................................................................................................................................................489
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高层次综合 4
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第 1 章
高层次综合
赛灵思 Vivado
®
高层次综合 (HLS) 工具将 C 语言规格转换为寄存器传输级 (RTL) 实现,供您综合到赛灵思现场可编程门
阵列 (FPGA) 中。您可使用 C、C++ 或 SystemC 来编写 C 语言规格,FPGA 可提供大规模并行处理架构,其性能、成本
和功耗都比传统处理器更胜一筹。本章提供了高层次综合概述。
注释:如需了解有关 FPGA 架构和 Vivado HLS 基本概念的更多信息,请参阅《采用 Vivado 高层次综合开展 FPGA 设
计的简介》(UG998)。
高层次综合的优势
高层次综合将硬件域和软件域桥接在一起,从而提供如下主要优势:
• 提升硬件设计人员的工作效率
创建高性能硬件时,硬件设计人员可以在更高的抽象层次上开展工作。
• 为软件设计人员提升系统性能
软件开发者可以在新的编译目标(即 FPGA)上加速完成其算法的计算密集型部分操作。
通过使用高层次综合设计方法,您即可:
• 在 C 语言层次开发算法
从占用开发时间的实现细节中抽身
• 在 C 语言层次执行验证
以相比于传统硬件描述语言更快的速度验证设计的功能正确性。
• 通过最优化指令来控制 C 语言综合进程
创建特定的高性能硬件实现。
• 使用最优化指令从 C 语言源代码创建多种实现
浏览设计空间,提升找到最优化实现的可能性。
• 创建可读且可移植的 C 语言源代码
将 C 语言源代码目标调整为其它器件,并将 C 语言源代码整合到新工程中。
高层次综合基础
高层次综合所含阶段如下:
第 1 章:高层次综合
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高层次综合 5
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