可以做超大海报的网站,seo优化排名软件,广州seo优化效果,肇庆seo排名外包目录 一、 内容介绍二、 理解HLS2.1 HLS是什么#xff1f;与VHDL/Verilog编程技术有什么关系?2.2 HLS有哪些关键技术问题#xff1f;目前存在什么技术局限性#xff1f; 三、 HLS在Quartus上的实现3.1 配置环境3.2 测试 四、 参考链接 一、 内容介绍
理解HLSHLS在Quartus上… 目录 一、 内容介绍二、 理解HLS2.1 HLS是什么与VHDL/Verilog编程技术有什么关系?2.2 HLS有哪些关键技术问题目前存在什么技术局限性 三、 HLS在Quartus上的实现3.1 配置环境3.2 测试 四、 参考链接 一、 内容介绍
理解HLSHLS在Quartus上的实现
二、 理解HLS
2.1 HLS是什么与VHDL/Verilog编程技术有什么关系?
HLS是一种高级综合技术它允许开发人员使用高级语言如C、C和SystemC来描述数字电路的行为和功能然后将其转换为硬件电路实现。这种转换过程是自动完成的因此开发人员无需手动编写硬件描述语言HDL。 HLS的主要目的是简化FPGA设计流程提高设计效率和设计质量。通过使用高级语言来描述电路开发人员可以更快速地进行设计和调试同时也可以更容易地对电路进行修改和优化。此外HLS还可以自动生成优化后的硬件电路从而提高性能和资源利用率。 与传统的VHDL/Verilog编程技术相比HLS提供了更高的抽象级别。VHDL和Verilog是硬件描述语言通常用于详细描述硬件的逻辑和行为包括门级和寄存器传输级的设计。这些语言需要设计者具备硬件设计和时序分析的专业知识并且开发周期可能较长。
HLS与VHDL/Verilog的关系可以概括为 HLS可以作为从高级语言到VHDL/Verilog的桥梁将高级语言描述的算法自动转换成VHDL/Verilog代码。 HLS允许设计者在更高的抽象级别上工作而不必深入到硬件细节这有助于加速设计过程并提高生产力。 HLS有助于软件工程师参与硬件设计因为它减少了对硬件专业知识的需求。 HLS工具的结果质量Quality of Results, QoR可能不如手动RTL设计但在开发时间和生产率方面具有优势特别是在快速原型设计和产品上市时间紧迫的情况下。 总的来说HLS是一种补充和加速传统VHDL/Verilog设计流程的技术它使设计者能够更快地实现从概念到硬件的转变。
2.2 HLS有哪些关键技术问题目前存在什么技术局限性
HLSHigh-Level Synthesis高层综合的关键技术问题和局限性主要包括以下几个方面
优化限制与硬件描述语言HDL如Verilog相比HLS在优化方面存在一定限制。例如HDL可以更精细地控制硬件资源的使用而HLS可能无法实现同样的优化效果。
动态参数处理HLS通常禁止动态分配指针因为这要求工具知道函数访问的存储空间以便正确放置连接。
并行执行限制HLS对于并行执行有限制它不允许访问同一数组的函数并行运行这可能限制了设计的并行性和性能。
内存过度分配在某些情况下HLS倾向于宽度扩展而不是深度扩展这可能导致BRAM的过度分配和内存使用效率降低。
资源重用HLS在资源重用方面可能不如手写HDL高效需要通过内联子功能或复制函数等手段来实现资源的重用。
浮点运算支持HLS可能不支持浮点累加器需要使用部分和和树加法器等方法来实现浮点运算。
设计空间探索HLS工具可能没有提供足够的设计空间探索支持导致用户需要手动进行繁琐的尝试和错误过程。
性能估计和设计限制HLS工具可能没有提供早期的性能估计无法预先检测违反设计和平台限制的行为。
数据通信方式HLS工具可能没有充分利用所有可能的数据通信方式影响设计的性能和资源利用。
代码优化HLS工具可能缺乏对用户代码进行优化转换的功能概述导致生成的设计不是最优的。
报告和反馈HLS工具可能在支持代码报告方面存在延迟不利于快速迭代和设计改进。
特定情况下的效率在某些特定情况下如需要将大量加速器映射到硬件时HLS工具可能无法高效实施影响设计周期。
这些关键技术问题和局限性表明尽管HLS提供了从高级语言到硬件设计的快速路径但在自动化设计流程、优化和资源管理方面仍有改进空间。随着技术的发展这些局限性有望得到解决HLS的实用性和效率将进一步提高。
三、 HLS在Quartus上的实现
3.1 配置环境
Quartus prime 18.1 作为HLS实验环境搭建的必要软件之一经验证Quartus Prime 17.1以及18.1版本可支持HLS开发。该软件可在Intel官网上注册后直接下载并按默认选项安装即可。
Modelsim Starter Edition 10.5b ModelSim是Quartus Prime的附加软件之一。安装Quartus Prime的同时也会安装相应版本的ModelSim所以无需专门安装该软件。 在此次HLS实验中使用的版本是ModelSim Starter Edition 10.5b此为HLS的默认调用版本并且不需要License。
Microsoft Visual Studio 2010 Visual C 未使用license 在整个HLS实验环境搭建中建议安装使用Microsoft Visual Studio 2010因为经验证更新后的版本将不支持HLS开发。其中Profession、Ultimate、Standard三个版本均可从网上下载安装并未使用License但是需要注意的是Standard版本仅支持HLS 18.1以及HLS 19.1所以到时候需要手动匹配HLS版本方可运行。此外在安装过程中需确保Visual C被成功勾选。 在此次HLS实验中使用的版本是Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate。 需要注意的是在全部软件安装完成后环境变量都已自动被设置故而无需再手动设置出现问题再配置
找到Quartus目录下的init_hls.bat 一般在’intelFPGA/18.x/hls’ 在命令提示符窗口(CMD)运行此程序 有可能会出现这样的错误同样也有可能找不到modelsim的vsim.exe如果你确定这些没找到的都安装了的话就是环境变量没配置好你需要找到这两个文件的位置可以用Everything搜索 ok了然后把路径添加到环境变量中 然后确认返回 如果还报错就把link.exe直接复制到modelsim的环境win32alem文件夹下 重新运行 运行成功后重启cmd
3.2 测试
编译为FPGA程序 1输入指令“i -marchCycloneV counter.cpp”使用FPGACycloneV进行编译并生成名为“a”的可执行文件。注意此处若提示Warning无需理会。 2输入指令“a”进行测试若结果显示“PASSED”则编译与测试成功。 编译为FPGA程序 1输入指令“i -marchCycloneV counter.cpp”使用FPGACycloneV进行编译并生成名为“a”的可执行文件。注意此处若提示Warning无需理会。 2输入指令“a”进行测试若结果显示“PASSED”则编译与测试成功。
3输入指令“i -marchCycloneV counter.cpp -ghdl” 使用FPGACycloneV进行编译生成名为“a”的可执行文件并记录信号以帮助调试。注意此处若提示Warning无需理会。 4输入指令“a” 执行可执行文件若结果显示“PASSED”则编译与测试成功。同时在上一步中记录的信号的波形记录会自动生成名为“vsim.wlf”的文件并记录在路径“a.prj/verification”中以便于使用ModelSim对该信号进行仿真。
ModelSim仿真 1输入指令“cd a.prj”和“cd verification”或者“cd a.prj\verification”进入“vsim.wlf”所在的文件夹中并输入指令“dir”查看该文件是否存在。
2输入指令“vsim vsim.wlf”使用ModelSim打开该文件并对记录的信号进行仿真。
四、 参考链接
https://blog.csdn.net/qq_42759162/article/details/129074716https://blog.csdn.net/qq_42585108/article/details/120643437
