用Vivado-HLS實現低latency 除法器

1 Vivado HLS簡介

2創建一個Vivado-HLS工程

2.1打開Vivado HLS GUI

2.2創建新工程

在 Welcome Page, 選擇Create New Project

2.3添加源文件

指定頂層需要綜合的源文件名,并添加文件.

2.4添加測試文件

添加測試文件.

2.5創建solution

3 C Validation

4 C Synthesis. 13

5 Explore不同新的Solution. 15

1 Vivado HLS簡介

Xilinx Vivado High-Level Synthesis （HLS）工具將C， C++，或者SystemC設計規范，算法轉成Register Transfer Level（RTL）實現，可綜合到Xilinx FPGA.

將DSP算法快速轉到RTL FPGA實現將C至RTL時間縮短4倍基于C語言的驗證時間縮短100倍RTL仿真時間縮短3倍

2創建一個Vivado-HLS工程2.1打開Vivado HLS GUI雙擊桌面上Vivado HLS GUI圖標，或從Start > All Programs >

Vivado > Vivado HLS GUI

打開GUI之后，Vivado-HLS welcome界面如下所示：

2.2創建新工程在Welcome Page，選擇Create New Project

2.3添加源文件指定頂層需要綜合的源文件名，并添加文件。

本除法器設計采用移位算法

#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 創建solution
創建solution, 時鐘約束, 并選器件.

打開包括工程信息Vivado HLS GUI.

3 C Validation

在將c/c++/system c 轉換成RTL之前，必須先驗證C 設計，確保其功能是正確的

點擊 “Run C Simulation” 圖標，

4 C Synthesis
現在可以對設計做C 綜合，生成RTL代碼. 當綜合完成，, GUI 更新綜合結果. 包括資源使用，latency等。

為了達到了預先要求為3 個時鐘周期， 將latency 的directive設置為3。

5 Explore 不同新的Solution

project -> new solution。

在同一個工程里面，可以使用同一套源代碼，進行不同solutions的嘗試。