HLS学习篇—搭配hls环境及操作实例

一、环境测试及开发流程

有关HLS的详细认识，可参考：
FPGA基础之HLS

1、环境测试

工具所需：

• quartus prime18.1
• modelsim
• visual studio 2010

环境测试
在quartus安装路径的【hls】目录下，打开【cmd】；

点击回车；进入如示终端界面

初始化环境：
方式一：双击脚本文件【运行结束自动退出】

方式二：使用指令执行脚本

init_hls.bat

出现上示界面，则初始化成功。

2、i++编译与测试

进入counter目录下

双击打开

输入指令，终端进入该目录

cd examples\counter

运行编译文件,生成可执行文件“a.exe”

i++ -march=x86-64 counter.cpp

输入指令，运行可执行文件，显示PASSED，则编译测试通过

a.exe

3、编译为FPGA程序

输入指令

i++ -march=CycloneV counter.cpp

运行【a.exe】

生成文件

运行指令，生成波形文件

i++ -march=CycloneV counter.cpp -ghdl //加-v可以显示编译过程

运行生成的【a.exe】文件，生成波形文件

查看生成文件

4、modelsim仿真

进入波形文件目录

cd a.prj\verification

查看目录文件

dir

运行指令，自动打开modelsim运行仿真

vsim vsim.wlf

添加仿真波形，开启仿真【计数器】

二、Examples示例

1、Image_downsample

关闭仿真软件，回到hls目录下

输入指令，进入此目录

cd examples\image_downsample

输入指令，执行脚本

生成【test-x86-64.exe】,运行可执行文件

test-x86-64.exe

输入指令，编译图形压缩程序并生成名为“a.exe”的文件

i++ main.cpp bmp_tools.cpp resize.cpp

查看生成文件

运行可执行文件

结果显示【test.bmp】输入输出压缩操作一样

2、YUV2RGB

回到examples文件目录

进入该文件夹

cd YUV2RGB

运行脚本

build.bat

输入指令执行可执行文件

test-x86-64.exe

结果显示

image_in.bmp

注意：运行全程终端需保持开启状态。

三、实例——加法器

有关VScode配置C语言编译环境，可参考：
VScode搭配python&C#编译环境

1、C语言实现加法器

新建工程，用VScode打开【源码】

#include
#include
 int add(int a,int b)
{
    return a+b;
}

int main()
{
    int i;
    int a,b,ret;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        a = rand()%10;//产生小于10的随机数a
        b = rand()%10; //产生小于10的随机数b
        ret = add(a,b);
        printf("%d + %d = %d\n",a,b,ret);
    }
    return 0;
}

运行结果

2、hls搭桥【语言转换】

在上述代码中添加hls库，指定模块或主键

源码

#include
#include
#include"hls\hls.h"
component int add(int a,int b)
{
    return a+b;
}

int main()
{
    int i;
    int a,b,ret;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        a = rand()%10;//产生小于10的随机数a
        b = rand()%10; //产生小于10的随机数b
        ret = add(a,b);
        printf("%d + %d = %d\n",a,b,ret);
    }
    return 0;
}

补充：如果源码的【#include"hls\hls.h"】有错，则需要导入quartus安装路径的【hls】下的【include】文件路径。

①

②

③

④

⑤

即可解决导入文件报错问题。

3、编译测试

打开终端，右下角选择cmd

进入hls所在目录

初始化

切换回工程路径

运行程序

i++ -march=x86-64 add.cpp
a.exe

编译结果

加入编译器件，生成FPGA程序

i++ -march=CycloneV add.cpp
a.exe

生成文件

运行指令，生成波形文件

i++ -march=CycloneV add.cpp -ghdl -v
a.exe

使用指令，查看仿真文件

cd a.prj\verification
dir

查看文件

4、仿真验证

进入仿真文件所在目录，运行指令

vsim vsim.wlf

5、文件简介

简单认识一下这四个文件夹

①components【类似FPGA的IP目录，可直接使用】

②quartus【存放生成的FPGA工程文件以及Verilog文件】

双击打开工程，直接全编译即可

③reports【报告文件，资源占用及其他逻辑分析】

进入如示网页

④verification【存放波形以及类仿真文件】

仿真测试文件