HLS学习入门（流水灯）

通过流水灯示例来说明HLS工程创建、综合、优化、仿真的流程，以及使用hls工具生成的IP核。

一、工作流程

1.创建工程

  (1)选择路径，添加source、test文件（暂不添加）

  (2)选择芯片，这里选择xc78020c1g484-1xc78020c1g484-1（随便选的）

2.添加source以及test文件

3.添加顶层函数

4.综合

5.查看分析报告

6.优化

  点击directive选择加入优化，可以看到几个优化选项，在官方文档：ug902-vivado-high-level-synthesis中可以查看相应的说明：

  destination选择source file则会对当前目录所有solution都作同样优化；选directive file只对当前solution作优化:

  可以看到程序中已经生成了一条优化的指令：ap_ovld意义同样可以在官方文档中找到，这里不放贴图了。

#pragma HLS INTERFACE ap_ovld port=led_o

7.再次综合

  可以在综合结果中查看资源的使用情况来看优化的效果：

8.仿真

  执行c仿真：

  仿真结果：

9.modelsim协同仿真

  执行协同仿真：

  耗时非常久。。。。。
  仿真结果，用modelsim打开，将信号add wave：

10.导出IP

  这里如果报错，可能是因为官方的原因，需要把时间调到2021以前，或者官网有补丁：https://support.xilinx.com/s/article/76960?language=en_US
  导出IP位置

11.在vivado中使用IP

二、代码分析

  头文件shift_led.h

#ifndef _SHIFT_LED_H_
#define _SHIFT_LED_H_
//加入设置int自定义位宽的头文件
#include "ap_int.h"

//设置灯半秒动一次，开发板时钟频率是100M
//#define MAX_CNT 1000/2  //仅用于仿真，不然时间较长
#define MAX_CNT 100000000/2
#define SHIFT_FLAG  MAX_CNT-2

//int 类型默认位宽32位，显然在板子上是不合适的,改用ap_int.h库中数据类型
//typedef int led_t;
//typedef int cnt32_t;//计数器
typedef ap_fixed<4,4> led_t;
//第一个4代表总位宽，第二个4代表整数部分的位宽是4，则小数部分位宽＝4-4=0
typedef ap_fixed<32,32> cnt32_t;

void shift_led(led_t *led_o,led_t led_i);

#endif

  在官方文档：ug902-vivado-high-level-synthesis中可以查看对数据类型ap_fixed的说明：

  c文件shift_led.cpp

#include "shift_led.h"

void shift_led(led_t *led_o,led_t led_i)
{
#pragma HLS INTERFACE ap_vld port=led_i
#pragma HLS INTERFACE ap_ovld port=led_o

	led_t tmp_led;
	cnt32_t i;//for循环的延时变量
	tmp_led = led_i;
	for(i = 0;i < MAX_CNT;i++)
	{
		if(i==SHIFT_FLAG)
		{
			//假设传入是0xe(1110)
			//右移3位：1110 => 0001
			//和0001相与：0001&0001 => 0001
			//左移1位：1110 => 1100
			//和1110相与：1100&1110 => 1100
			//两者相加： 0001+1100 => 1101
			tmp_led = ((tmp_led>>3)&0x1) + ((tmp_led<<1)&0xE);//左移
			*led_o = tmp_led;
		}
	}
}