Intel® High Level Synthesis Compiler Pro Edition: 用户指南

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ID 683456
日期 12/04/2023
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1. Intel® High Level Synthesis Compiler Pro Edition用户指南 2. Intel® High Level Synthesis (HLS) Compiler Pro Edition概述 3. 创建高级综合组件和测试台 4. 验证设计的功能性 5. 优化和完善您的组件 6. 通过仿真验证您的IP 7. 使用Intel Quartus Prime Pro Edition综合您的组件IP 8. 将您的IP集成到一个系统中 A. 查看High-Level Design Reports (report.html) B. Intel® HLS Compiler Pro Edition限制 C. Intel® HLS Compiler Pro Edition用户指南归档 D. Intel® HLS Compiler Pro Edition用户指南文档修订历史
1. Intel® High Level Synthesis Compiler Pro Edition用户指南 x
1.1. Intel® HLS Compiler待弃用
2. Intel® High Level Synthesis (HLS) Compiler Pro Edition概述 x
2.1. 高级综合(High Level Synthesis)设计流程 2.2. 工程目录
3. 创建高级综合组件和测试台 x
3.1. Intel® HLS Compiler Pro Edition Compiler定义的预处理器宏
5. 优化和完善您的组件 x
5.1. High-Level Design Reports(高级设计报告)
6. 通过仿真验证您的IP x
6.1. 验证测试台可执行文件的生成 6.2. 在验证期间进行调试 6.3. 使用Enqueue函数调用实现高吞吐量仿真(异步组件调用)
6.3. 使用Enqueue函数调用实现高吞吐量仿真(异步组件调用) x
6.3.1. 执行模型 6.3.2. 显式函数调用和排队函数调用的比较
8. 将您的IP集成到一个系统中 x
8.1. 将HLS Compiler生成的IP添加到Intel Quartus Prime Pro Edition工程中 8.2. 将HLS Compiler生成的IP添加到Platform Designer系统中
A. 查看High-Level Design Reports (report.html) x
A.1. 查看Summary Report A.2. 查看组件架构 A.3. 检查影响吞吐量的因素 A.4. 查看Component Area Usage A.5. 访问JSON格式的HLD FPGA报告
A.2. 查看组件架构 x
A.2.1. System Viewer A.2.2. Function Memory Viewer A.2.3. Schedule Viewer (Beta)
A.2.1. System Viewer x
A.2.1.1. 查看系统信息(Reviewing System Information) A.2.1.2. 查看函数信息 A.2.1.3. 查看模块信息(Reviewing Block Information) A.2.1.4. 查看集群信息(Reviewing Cluster Information)
A.2.1.2. 查看函数信息 x
A.2.1.2.1. 查看组件接口 默认(管道)接口 Avalon® MM主机接口 Avalon® MM代理寄存器接口 Avalon® MM代理存储器接口 Avalon® 流传输接口 A.2.1.2.2. 查看组件或任务中的循环和模块
A.3. 检查影响吞吐量的因素 x
A.3.1. Loop Analysis报告 A.3.2. Loops Viewer (Alpha) A.3.3. 验证统计报告
1. Intel® High Level Synthesis Compiler Pro Edition用户指南
2. Intel® High Level Synthesis (HLS) Compiler Pro Edition概述
3. 创建高级综合组件和测试台
4. 验证设计的功能性
5. 优化和完善您的组件
6. 通过仿真验证您的IP
7. 使用Intel Quartus Prime Pro Edition综合您的组件IP
8. 将您的IP集成到一个系统中
A. 查看High-Level Design Reports (report.html)
B. Intel® HLS Compiler Pro Edition限制
C. Intel® HLS Compiler Pro Edition用户指南归档
D. Intel® HLS Compiler Pro Edition用户指南文档修订历史

A.2.1.2.1. 查看组件接口

System Viewer的Function View显示了组件中接口的可视化表示。

组件中的某些参数可以标记为stable。如果一个参数的自变量(argument)在组件执行期间没有改变，但该自变量可能会在组件执行之间发生变化，那么该参数可标记为stable。在Function View中，一个稳定的自变量没有任何边沿连接。

Function View显示了以下部分中所述的各种接口：

默认(管道)接口

管道(conduit)接口是针对自变量是按值传递的任何函数参数进行实现的。System Viewer报告的Function View将管道接口连接到对应的流读取(RD)节点。此读取与组件调用接口上的start/busy信号进行同步。 
#include "HLS/hls.h"

struct coordinate_t {
	int x;
	int y;
};

component int default_comp(int b, coordinate_t p) {
	return b + p.x;
}


对于每个默认接口自变量(argument)节点，当您将鼠标悬停在一个节点上时，可以在Details窗格中查看关于该节点的详细信息：

Avalon® MM主机接口

pointer自变量、pass-by-reference自变量、ihc::mm_host<> argument和全局变量都对应于您组件外部的存储器地址。它们会在您的组件中产生至少一个 Avalon® MM Host接口。

一个组件的每个ihc::mm_host<>自变量都会产生基地址的一个输入管道(conduit)，此输入管道与系统查看器中的一个Read节点连接。除了这个输入管道，还会为每个地址空间创建一个唯一的Avalon MM Host接口。此接口与系统查看器中的一个或多个Load或者Store节点连接。 
#include "HLS/hls.h"

component int
host_comp(int *pointer_d,
            ihc::mm_host<int, ihc::aspace<3>, ihc::awidth<4>, ihc::dwidth<32>,
                           ihc::latency<1>, ihc::align<4>> &host_i,
            int &result) {
  result = pointer_d[0] + host_i[0];
  return result;
}

System Viewer的Function View显示了这些接口自变量的详细信息：
Stable
描述了接口自变量是否稳定。也就是说，是否应用了hls_stable_argument属性。
Data width
存储器映射的数据总线的宽度(比特)。
Address width
存储器映射的地址总线的宽度(比特)。
Latency
从读取命令退出组件到外部存储器返回有效读取数据的保证延迟。延迟以时钟周期为单位。
Maximum burst
与一个读或写传输相关联的最大数量的数据传输。对于固定延迟接口，此值设为1。
Alignment
基指针地址的字节对齐。 Intel® HLS Compiler使用此信息来确定对该指针进行加载和存储时可能进行的对齐量。

System Viewer的Function View显示了 Avalon® MM Host接口的详细信息：
Memory address space number
Avalon® MM Host接口的存储器地址空间数。
Number of banks
存储器中包含的存储器组(memory bank)的数量。
Argument Name:
访问 Avalon® MM Host接口的自变量的名称。

Avalon® MM代理寄存器接口

当您将一个函数参数标记为 Avalon® MM代理寄存器(hls_avalon_agent_register_argument)时，接口自变量会在控制和状态寄存器(CSR)代理接口中实现。System Viewer的Function View将代理寄存器自变量放置在一个CSR容器内。 
#include "HLS/hls.h"

component int agentreg_comp(
  int hls_avalon_agent_register_argument agent_scalar_f,
  int* hls_avalon_agent_register_argument agent_pointer_g
  ) {
  return agent_scalar_f + *agent_pointer_g;
}

在自动生成的头文件 <component_name>_csr.h中描述了生成的存储器映射。该头文件位于源代码窗格的菜单中。单击System Viewer的Function View中的CSR容器节点也可以打开头文件：

如果您使用hls_avalon_agent_component macro，那么来自组件调用接口的call和return信号会在控制和状态寄存器(CSR)接口中实现： 
#include "HLS/hls.h"

hls_avalon_agent_component
component int agentreg_comp(
  int hls_avalon_agent_register_argument agent_scalar_f,
  int* hls_avalon_agent_register_argument agent_pointer_g
  ) {
  return agent_scalar_f + *agent_pointer_g;
}

Avalon® MM代理存储器接口

当您将一个指针自变量声明为代理存储器时，System Viewer的Function View会显示带一个 <agent memory name> LD/ST节点(连接到组件中的Local Memory节点)的代理存储器接口。 
#include "HLS/hls.h"

hls_avalon_agent_component
component int agentmem_comp(
  hls_avalon_agent_memory_argument(4096) int* agent_mem_h,
  int hls_stable_argument index,
  int hls_avalon_agent_register_argument agent_scalar_f
  ) {
  return agent_mem_h[index] * agent_scalar_f;
}

Avalon® 流传输接口

一个流传输接口在System Viewer的Function View中显示为一个 <stream name> 节点，此节点连接到对应的RD节点(for stream_in<>)或者WR节点(for stream_out<>)。 
#include "HLS/hls.h"

component int stream_comp(
  ihc::stream_in<int> &stream_in_c,
  ihc::stream_out<int> &stream_out_e,
  int scalar_b
  ) {

  stream_out_e.write(scalar_b + 1);
  return  stream_in_c.read() + scalar_b * 2;
}

System Viewer的Function View显示了流传输接口自变量的以下详情：
Width
数据信号的宽度(比特)。
Depth
流深度(字)。

流的字大小是流数据类型的大小。

Bits per symbol
描述数据是如何分解成数据总线上的符号的。
Uses Packets
指示接口是否显露了流接口上的startofpacket和endofpacket边带信号。这些信号可以通过基于数据包的读写操作进行访问。
Uses Valid
(stream_in)指示在流接口上是否有valid信号。Yes时，上游源(upstream source)必须在ready置位的每个周期上提供出现效数据。
Uses Ready
(stream_out)只是在流接口上是出现ready信号。Yes时，下游接收端(downstream sink)必须在valid置位的每个周期上能够接收数据。
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