ug871-vivado-high-level-synthesis-tutorial第3章lab1中文

给自己学习vivado-HLS留下痕迹

---朱磊

第三章C验证

概述

C算法验证是高层次综合（HLS）过程中的一个重要组成部分。在验证花费时间可以确保C算法执行正确操作并建立一个C验证平台。这个C验证平台可以确认结果正确，减少遇到错误时分析设计的时间，并且保证RTL验证可以被自动的执行。

手册包括三个实验练习

•Lab1：查看好的C验证平台等各个方面，以及C验证和C调试器等基本操作。

•Lab2：验证和调试使用任意精度的C类型的C设计。

•Lab3：验证并调试使用任意精度c++类型的C设计。

教程设计说明
您可以从赛灵思网站下载教程设计文件。看到信息获取教程设计。本教程使用的设计文件在教程路径Vivado_HLS_Tutorial\C_Validation。在本教程中使用的实例设计是汉明窗的FIR。有三个版本这样的设计：
•使用原本的C数据类型。
•使用ANSI C的任意精度的数据类型。
•用C+ +任意精度的数据类型。
使用本教程介绍的操作和方法使用在高层次综合的C验证中。本教程没有设计目标。

Lab1:C 验证与调试

概述

这个练习回顾好的C验证平台的各个方面，并解释了高层次综合C调试环境的基本操作。

重要提示：本教程中的数字及命令假定教程数据目录Vivado_HLS_Tutorial被解压缩并放置在路径c:\Vivado_HLS_Tutorial

如果教程数据目录解压缩到不同的位置，或者在Linux系统上，调整一些路径名引用到的位置您选择放置Vivado_HLS_Tutorial目录。

步骤1：创建并打开工程

1.打开Vivado HLS 命令提示符

a.在windows系统中，采用Start>All Programs>Xilinx DesignTools>Vivado2014.2>Vivado HLS>Vivado HLS 2014.2 Command Prompt，如下图

b.在linux系统下，打开新的shell,

                             

2. 用命令提示符窗口，如33，变为lab1 C验证的路径

3. 执行TCL并建立vivado HLSProject,采用的是vivado_hls –f run_hls.tcl 如图33所示

4. 当vivado HLS 完成，在用户界面里打开工程。用vivado_hls –p hamming_window_prj 命令打开，如图34

步骤2：回顾测试平台并运行C仿真

1. 在测试平台文件夹下通过双击hamming_window_test.c打开C测试平台。如图35

  

查看此测试平台源代码，显示以下良好做法：

•此测试平台：

创建了一组希望的结果，这组结果可以认为这个函数是正确的。

在sw_result数组中存放结果

•测试平台调用此设计，产生结果，结果存储在数组hw_result中。因为综合函数要用到hw_result数组。这个数组保存着RTL生成的结果在后面的设计流程里。

•对实际和希望的数组进行比较。如果比较失败，err_cnt变量的值被设置不为零的值。

•如果比较失败，测试平台发出一个消息发送到控制台，但更重要的是返回比较的结果。如果返回值是零的测试平台验证的结果是好的。

如果RTL自动验证是正确的，则检查结果，并返回一个零值。

您可以执行的C代码和测试平台，以确认代码按预期工作。

2. 点击Run C Simulation 工具栏按钮，打开C仿真对话框，如图36

3. 选择OK 运行C仿真

如图37，当C仿真执行时，下面的动作将发生。

•在控制台窗口中输出仿真结果

•在C代码中一些打印状态在控制台窗口显示，例子说明仿真正确通过。

•在solution子目录csim中，执行C仿真。您可以找到一些输出结果在从C仿真建立的文件夹中，这个文件夹的位于在你能看到输出文件result.dat,采用fprintf命令来写result.dat图37。

因为C仿真未在项目目录下执行，您必须添加一些数据文件到项目中作为C测试平台文件（这样就可以在仿真运行时复制到csim/ build目录下）。这样的文件都包含了，例如，通过在试验台上读取输入数据。

 

 

步骤3：运行C调试

C调试时高层次综合的一部分

1．  点击工具栏里Run CSimulation按钮，打开C仿真对话框

2．  选择调试选项，如图38

3．  点击OK，运行仿真。

调试项选择后编译C代码，并打开调试环境，如图39，在开始之前，请注意以下几点：

•图39左上突显的部分，您可以看到视窗由Synthesis转变为Debug。点击视窗按钮，可以随时返回到综合环境

•默认，代码在调试模式下编译。调试选项自动立即打开调试视窗，准备好开始调试。编译代码时不想有调试信息，在C Simulation对话框中选择Optimizing Compile项。

您也可以用单步按钮（如图40），一行一行调试

4．  扩展变量窗口，可以看到sw_results数组

5．  扩展sw_results数组，如图41所示

6．  重复点击Step Into按钮，或者重复按下键盘上F5，直到您看到变量在变量窗口中跟新。

通过这种方式，你可以分析C代码并调试它，如果行为是不正确。如需更详细的分析，右侧是步骤按钮信息跳过（F6），步骤返程（F7）和恢复（F8）按钮。

7． 在窗口中滚动到源代码的第69行。

8． 双击在左边符号，产生了一个断点。（蓝色点），如图42

9． 激活断点选项卡中，也如图42所示，以确认有一个断点设置在第69行。

10．             点击恢复按钮（图42高亮显示）或F8键执行到断点。

11．        多次点击Step Into 按钮，或者（按键F5）进入到hamming_window函数

12．        点击Step Return按钮，或者F7，返回到主函数

13．        点击红色的Terninate按钮，结束调试

终止键变成了实验C仿真按钮。您可以从Debug视图中重新启动调试会话。

14．        退出Vivado HLS界面并返回到命令提示符