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admin 发表于 2015-4-27 07:05:44

用Vivado-HLS实现低latency 除法器

1 Vivado HLS简介
       
        2创建一个Vivado-HLS工程
       
        2.1打开Vivado HLS GUI
       
       
        2.2创建新工程
        在 Welcome Page, 选择Create New Project
       
        2.3添加源文件
        指定顶层需要综合的源文件名,并添加文件.
       
        2.4添加测试文件
        添加测试文件.
       
       
        2.5创建solution
       
        3 C Validation
       
        4 C Synthesis. 13
       
        5 Explore不同新的Solution. 15
       
        1 Vivado HLS简介
       
        Xilinx Vivado High-Level Synthesis (HLS)工具将C, C++,或者SystemC设计规范,算法转成Register Transfer Level(RTL)实现,可综合到Xilinx FPGA.
       
        将DSP算法快速转到RTL FPGA实现将C至RTL时间缩短4倍基于C语言的验证时间缩短100倍RTL仿真时间缩短3倍
       
        2创建一个Vivado-HLS工程2.1打开Vivado HLS GUI双击桌面上Vivado HLS GUI图标,或从Start > All Programs >
       
        Vivado > Vivado HLS GUI
       
        打开GUI之后,Vivado-HLS welcome界面如下所示:
       
        2.2创建新工程在Welcome Page,选择Create New Project
       
        2.3添加源文件指定顶层需要综合的源文件名,并添加文件。
       
        本除法器设计采用移位算法
       
        #include "radix2div.h"
       
        quotient_t radix2div (
       
        dividend_t dividend, // (numerator)
       
        divisor_t divisor, // (denominator)
       
        remainder_t *remainder //
       
        ) {
       
        #pragma AP latency max=3
       
        #pragma AP pipeline
       
        quotient_i_t quo, y; // +1 bits unsigned
       
        subtract_t sub_out, rem_r; // +1 bits signed
       
        boolean_t last_bit, next_bit;
       
        loop_cnt_t i;
       
        ///////////////////////////////////////////////
       
        last_bit = 0;
       
        rem_r = 0;
       
        if (LOOP_MAX > 32)
       
        quo = 0ULL;
       
        else
       
        quo = 0;
       
        //////////////////////////////////////////////////
       
        div_booth_label0: for (i = 0; i
       
        #include
       
        #include "radix2div.h"
       
        //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
       
        quotient_t radix2div (
       
        dividend_t dividend, // (numerator)
       
        divisor_t divisor, // (denominator)
       
        remainder_t *remainder //
       
        );
       
        //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
       
        int test_divider (dividend_t dividend,
       
        divisor_t divisor
       
        )
       
        {
       
        quotient_t quotient;
       
        remainder_t remainder;
       
        quotient = radix2div(dividend,divisor,
       
        fprintf(stdout, ">>>>>>>>> dividend = %u, divisor = %u quotient = %u remainder = %u n",
       
        dividend, divisor, quotient, remainder);
       
        fprintf(stdout, ">>>>>>>>>—— n");
       
        if ((quotient == dividend/divisor) (remainder == dividend-(divisor*quotient)) ) {
       
        printf ("PASS n");
       
        }
       
        else {
       
        printf ("FAIL n");
       
        return 1;
       
        }
       
        }
       
        //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
       
        int main () {
       
        int i, j;
       
        dividend_t max_num;
       
        max_num = 0;
       
        j = LOOP_MAX-1;
       
        for (i = 0; i < j; i = i+1) {
        max_num = max_num + pow(2,i);
        }
        //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
       
        test_divider (max_num,1);
       
        test_divider (2,pow(2,9)-1);
       
        test_divider (max_num,pow(2,9)-1);
       
        test_divider (8,1);
       
        test_divider (99,10);
       
        //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        test_divider (max_num,1);
       
       
       
                        test_divider (2,pow(2,9)-1);

       
       
       
       
       
                        test_divider (max_num,pow(2,9)-1);

       
       
       
       
       
                        test_divider (8,1);

       
       
       
       
       
                        test_divider (99,10);

       
       
       
        }
        2.5      创建solution
             创建solution, 时钟约束, 并选器件.
       
             打开包括工程信息Vivado HLS GUI.
       
        3      C Validation
             在将c/c++/system c 转换成RTL之前,必须先验证C 设计,确保其功能是正确的
       
             点击 “Run C Simulation” 图标,
       
       
        4      C Synthesis
             现在可以对设计做C 综合,生成RTL代码. 当综合完成,, GUI 更新综合结果. 包括资源使用,latency等。
       
                为了达到了预先要求为3 个时钟周期, 将latency 的directive设置为3。
       
        5      Explore 不同新的Solution
             project -> new solution。
       
             在同一个工程里面,可以使用同一套源代码,进行不同solutions的尝试。
       
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