HLS入门-LED闪烁仿真

什么是HLS

HLS（High-Level Synthesis）是一种硬件描述语言编程技术，它可以将高级语言（如C/C++）转换为硬件描述语言（如VHDL或Verilog），以便将其用于FPGA设计中。

HLS有什么核心技术？有什么局限性？

根据这篇博客：

关键技术

输入语言采用了类 C语言而非前两代的 HDL 语言，如 C、C++、SystemC 以及 SpecC、HandelC 等，这能够使得系统模型得到复用，进行进一步的软硬件实现。
实现了对时序（timing）比较精确的评估和调度。
实现了对验证环境的重复使用，通过 TLM 建模技术可以将系统验证环境复用于 RTL 级验证，降低了验证的复杂度。

局限性

没有早期的性能估计以及任何违反设计和平台限制的行为
没有利用所有可能的数据通信方式
没有功能概述，也没有对用户代码进行优化转换
支持代码报告得太晚了
在某些情况下，工具的高效实施是不可能的，例如当必须将太多的加速器映射到硬件部分时。 HLS工具无法预先检测到这种情况，也无法在用户坚持的情况下尽量减轻其影响。

Vivado HLS - LED闪烁仿真

创建项目

1、点击Vivado HLS 中的Create New Project

在这里插入图片描述

2、设置项目名

在这里插入图片描述

3、加入文件

在这里插入图片描述
右键Source与Test Bench，分别新建文件Helloworld.cpp，Helloworld.h与tb_Helloworld.h。

C仿真

1、编写代码

在三个文件中分别编写以下代码：

Helloworld.h

//helloworld.h
#ifndef _HELLOWORLD_H_
#define _HELLOWORLD_H_
#include "ap_int.h"
typedef 	ap_int<1> led_t;
void flash_led(led_t *led_o);
#endif

Helloworld.cpp

//Helloworld.cpp
#include "HelloWorld.h"
void flash_led(led_t *led_o){
    
    
#pragma HLS INTERFACE ap_ovld port=led_o
	int i;
	for(i=0;i<10000;i++){
    
    
		if(i==9999){
    
    
			*led_o = ~(*led_o);
		}
	}
}

tb_Helloworld.cpp

#include "HelloWorld.h"
#include <stdio.h>
int main(){
    
    
	led_t led_o;
	const int SHIFT_TIME = 4;
	int i;
	for(i=0;i<SHIFT_TIME;i++){
    
    
		flash_led(&led_o);
		printf("result : %d \n",(int)(led_o&0x01));
	}
}

2、仿真

在保存好代码之后，点击图中的这个按钮进行C仿真：
在这里插入图片描述

弹出这个界面，什么都不用选。

运行仿真后，出现下面这个界面就说明仿真成功了：
在这里插入图片描述

3、综合

进行综合之前，先选择Top Function。

点击Project -> Project Setting -> Synthesis ，点击Helloworld.cpp，并点击Browse选择函数flash_led。
在这里插入图片描述然后点击C运行：
C 综合结束后，会有一个总结文件如下：
在这个文件的最后，有关于端口的表格：
而在solution1\impl\verilog中，有已经生成好的.v文件：