HLS学习1：点灯

0、引言

本系列博客主要用于记录学习过程，如有错误欢迎指点。

芯片：xc7z020clg400-1；
开发板：小熊猫7020开发板；
开发环境：Vivado 18.3；
系统环境：Windows 11；
参考资料：小熊猫HLS文档、ug902、ug871、米联客HLS、黑金HLS等。

1、HLS

新建工程

名字随意取，路径要记住
在这里插入图片描述

添加文件

添加使用HLS语言编写的cpp文件，添加完成后，浏览该文件，提取Top Function文件（这里的文件名对应之后的IP名）
在这里插入图片描述

然后添加TestBench Files(用于测试和调用前者的CPP文件），你也可以不添加，一样可以综合打包完成

选择芯片

在这里插入图片描述

代码

#include "stdio.h"
#include "ap_int.h"
#define CLK_FREQ  1
void hls_01_fpga_led_stream_ip(ap_int<4> &led)
{
	#pragma HLS interface ap_none port=led
	#pragma HLS interface ap_ctrl_none port=return
	static int led_number=0;
	static long cnt_reg=0;
	if(cnt_reg<CLK_FREQ)cnt_reg++;
	else
	{
		cnt_reg=0;
		if(led_number<3)led_number++;
		else led_number=0;
	}
	if(led_number==0)
	{
		led=0x1;
	}
	else if(led_number==1)
	{
		led=0x2;
	}
	else if(led_number==2)
	{
		led=0x4;
	}
	else if(led_number==3)
	{
		led=0x8;
	}
}

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进行综合（Synthesis）

选择顶部菜单栏的综合按钮（C Synthesis）默认第一个

综合完成后，如果没有问题，会自动跳转到综合报告界面，可以看到端口和资源用量。
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打包IP（导出RTL）

点击菜单栏的这个图标，进行导出
在这里插入图片描述
弹出的对话框，默认即可

完成导出

进行测试/仿真（Simulation）

此步骤非必须，但对后期代码实际部署有明显优点，可以通过该手段对代码进行测试。
如果说IP代码是一个功能块/函数；那个tb文件则是调用IP的主函数。

#include "stdio.h"
#include "ap_int.h"

extern void  hls_01_fpga_led_stream_ip(ap_int<4> &led);
int main(void)
{
	int i=0;
	unsigned int tmp_print_data=0;
	ap_int<4> led=7;
	for(i=0;i<1000;i++)
	{
		hls_01_fpga_led_stream_ip(led);
		tmp_print_data=led&0xf;
		printf("i=%d,led=%d\r\n",i,tmp_print_data);
	}
	return 0;
}
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然后点击该图标，进行仿真
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通过查看log文件或console窗口的输出信息，判定程序是否正确运行。

2、Vivado

创建工程

一路Next，直到这里选择自己的芯片xc7z020clg400-1（这个错了，会导致IP无法正确加载，这个选择可以在软件中进行二次修改）
在这里插入图片描述

导入IP

点击左侧的Setting（这里可以修改芯片型号）
在这里插入图片描述
IP——>Repository——>添加——>选择HLS工程路径

点击OK，添加完成（这里需要注意，必须是IP名称前的图标必须是黄色的才行，如果是灰色，将无法进行后续工作，请检测是否芯片不匹配。
点击OK关闭界面。
在这里插入图片描述