ug902-vivado-high-level-synthesis.pdf

Vivado HLS是Xilinx推出的一款高级综合工具，它是Vivado设计套件的一部分。UG902是Vivado HLS的用户指南，这份文档会详细介绍Vivado HLS的设计流程、库函数使用、编程样式和参考指南等，让用户可以更加高效地使用Vivado HLS来完成设计工作。 UG902文档对高级综合进行了一个简要的介绍。高级综合是一种使用高级编程语言（如C/C++或System C）来描述硬件功能，并将其转化为FPGA或ASIC可实现的硬件描述语言（HDL）的技术。它使得设计者不必直接编写硬件描述语言，而是可以采用更加抽象的编程语言来描述硬件行为，这样不仅加快了设计的开发速度，还提高了设计的可读性和可维护性。 文档的第二部分主要介绍了Vivado HLS的基本原理和使用方法。其中，提到的“Schedule Viewer”功能，可以让设计者在综合阶段直观地查看和优化设计的调度情况。Vivado HLS同样提供了丰富的优化技术，包括循环展开、流水线化和数据流优化等，以实现更高的硬件性能。 在数据类型的管理方面，Vivado HLS对C/C++的数据类型进行了扩展，加入了Arbitrary Precision Fixed-Point Types（任意精度定点类型），这样的数据类型能够更好地适应FPGA定点运算的需求，而且还能在一定程度上进行编译时优化。在接口管理方面，Vivado HLS提供了丰富的接口类型，例如AXI4接口，可以简化处理器接口的设计。 文档还介绍了如何使用HLS C/C++库，包括HLS Stream Library、HLS Math Library、HLS Video Library、HLS Image Processing Libraries、HLS Linear Algebra Library和HLS DSP Library等，这些库提供了丰富的函数和算法，可以直接应用于硬件设计中，大大缩短了设计周期，提高了设计效率。 在设计的验证方面，Vivado HLS支持两种验证方式：功能仿真和 RTL 仿真。UG902文档详细介绍了如何进行这些仿真测试，确保设计的功能正确性。 此外，文档还介绍了一些关键的编码风格指南，这些指南对于确保设计的硬件高效性至关重要。例如，指出了不支持的C语言构造，如何编写测试平台（C TestBench），如何处理函数、循环、数组等编程元素，以及如何在C代码中使用内置函数来优化硬件资源利用。 Vivado HLS还支持C++类和模板，增加了设计的抽象层次，以及C++断言来帮助调试。文档也涉及了系统C综合的高级特性，比如如何使用__SYNTHESIS__宏，以及如何控制数组大小的行为等。 UG902文档作为参考指南，包括了命令引用、图形用户界面引用和接口综合引用等内容。其中，特别提到了对于AXI4接口的综合信息，这对于设计与处理器接口的FPGA系统至关重要。 整体来说，UG902文档深入浅出地介绍了使用Vivado HLS进行FPGA或ASIC设计的关键步骤和要点，从设计的流程到验证，再到综合优化，面面俱到。对于想要使用Vivado HLS进行高级综合的工程师而言，这是一份不可或缺的参考资料。