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Vivado High-Level Synthesis ( 高层次综合)

当今无线、医疗、军用产品和消费类产品应用中使用的高级算法比以往更加复杂。Vivado® 高层次综合(HLS)在所有 Vivado HLx 版本中以免费升级形式提供,可以实现直接使用 C,C++ 以及 System C 语言规范对赛灵思全可编程器件进行编程,无需手动创建 RTL,从而可加速 IP 创建。。 Vivado 高层次综合使系统和设计架构师支持ISE® 和 Vivado 设计环境,能够以更快速的方式创建 IP。

  • 算法描述摘要、数据类型规格 (整数、定点或浮点) 以及接口 (FIFO, AXI4, AXI4-Lite, AXI4-Stream)
  • 支持任意精度数据类型、视频以及 DSP 等的广泛库,查看各种库下的以下部分
  • 指令驱动型架构感知综合可提供最优的 QoR。
  • 在竞争对手还在手动开发 RTL 的时候快速实现 QoR。
  • 使用 C/C++ 测试平台仿真、自动 VHDL 或 Verilog 仿真和测试平台生成加速验证
  • 多语言支持和业界最广泛的语种覆盖率。
  • 自动使用 Xilinx 片上存储器、DSP 元素和浮点库

Vivado HLS 不仅支持专门用于 ISE 设计套件的较早架构,而且还能够以 Vivado HLx 的一部分自动安装

Vivado HLS 包含以下库:

名称 说明
任意精度的数据类型 整数和定点 (ap_cint.h, ap_int.h and systemc.h)  
HLS 流 流数据结构模型  旨在实现最佳性能和面积 (hls_stream.h)
HLS Math 广泛支持标准 C (math.h) 和 C++ (cmath.h) 数学库的综合。支持浮点和定点功能:abs, atan, atanf, atan2, atan2, ceil, ceilf, copysign, copysignf, cos, cosf, coshf, expf, fabs, fabsf, floorf, fmax, fmin, logf, fpclassify, isfinite, isinf, isnan, isnormal, log, log10, modf, modff, recip, recipf, round, rsqrt, rsqrtf, 1/sqrt, signbit, sin, sincos, sincosf, sinf, sinhf, sqrt, tan, tanf, trunc
HLS 视频 视频库可使用 C++ 实现多个方面的建模视频设计,支持 视频功能、特定数据类型、存储器线路缓存以及存储器视窗 (hls_video.h)。 通过数据类型 hls::Mat, Vivado HLS 还与已有 OpenCV 功能兼容: AXIvideo2cvMat, AXIvideo2CvMat, AXIvideo2IplImage, cvMat2AXIvideo, CvMat2AXIvideo, cvMat2hlsMat, CvMat2hlsMat, CvMat2hlsWindow, hlsMat2cvMat, hlsMat2CvMat, hlsMat2IplImage, hlsWindow2CvMat, IplImage2AXIvideo, IplImage2hlsMat, AbsDiff, AddS, AddWeighted, And, Avg, AvgSdv, Cmp, CmpS, CornerHarris, CvtColor, Dilate, Duplicate, EqualizeHist, Erode, FASTX, Filter2D, GaussianBlur, Harris, HoughLines2, Integral, InitUndistortRectifyMap, Max, MaxS, Mean, Merge, Min, MinMaxLoc, MinS, Mul, Not, PaintMask, PyrDown, PyrUp, Range, Remap, Reduce, Resize, Set, Scale, Sobel, Split, SubRS, SubS, Sum, Threshold, Zero
HLS IP 集成 LogiCORE IP FFT 和 FIR Compiler (hls_fft.h, hls_fir.h, ap_shift_reg.h)
HLS 线性代数
支持以下功能:cholesky, cholesky_inverse, matrix_multiply, qrf, qr_inverse, svd (hls_linear_algebra.h)
HLS DSP 支持以下功能:atan2, awgn, cmpy, convolution_encoder, nco,  qam_demod, qam_mod, sqrt, viterbi_decoder (hls_dsp.h) 

主要文档

对于指向 Vivado 高层次综合(HLS)资源的最新链接,使用 Vivado 文档导航中的设计中心视图并选择“高层次综合”。

名称 说明
UG1197 UltraFast 高层次生产力设计方法指南 (中文版) 方法指南
WP416 Vivado Design Suite Vivado Design Suite 背景资料
UG871Vivado Design Suite 教程 HLS (高层次综合) 教程
UG902 Vivado Design Suite 用户指南 高层次综合用户指南
UG958 Vivado Design Suite 参考指南 使用 System Generator 进行基于模型的 DSP 设计

应用指南

XAPP599 Vivado HLS 进行浮点设计
XAPP745 Vivado HLS 设计的处理器控制
XAPP793 实现面向视频处理的存储结构
XAPP890 实现 Zynq All Programmable SoC Sobel 滤波器
XAPP1167 使用 Vivado HLS 视频库加速针对 Zynq-7000 AP SoC 的 OpenCV 应用