Vivado 入门 —— HLS HelloWorld 流水灯(一)—— 制作 IP
Vivado HLS 新建项目
首先我们点击创建一个新的 Project ，这里和使用 Quartus 的方法相似
注意：这我们打开的不是 Vivado 而是 Vivado HLS
这里我们选择自己的路径，这里操作和
我们不需要添加文件，文件可以在后面添加进来，但是这里我们要设置好顶层文件名称：
配置 Solution Name，一般默认即可
配置Clock Period，单位是ns
配置Uncertainty，默认为空
选择产品型号，完成后点击Finish
创建成功后界面如下：
右键点击 source - Add Files 可以添加我们本地的代码文件，注意顶层文件里面的顶层函数名称一定要与我们前面设置的一致
这里我们创建三个代码文件，一个头文件，一个用做仿真，一个用作顶层文件：
当我们添加好文件之后，我们就可以开始编辑我们的代码了
代码设计
首先我们设计流水灯程序，完整程序如下：
HLS_HelloWorld.h
#ifndef _HLS_HELLOWORLD_H_
#define _HLS_HELLOWORLD_H_
#include "ap_int.h"
#define CNT_MAX 100000000
//#define CNT_MAX 100
#define FLASH_FLAG CNT_MAX-2
//typedef int led_t;
//typedef int cnt_t;
// 修改指定位宽，如果使用 int 则会默认使用 32 位宽，我们并不需要，所以选择自定义位宽
typedef ap_int<1> led_t;
typedef ap_int<32> cnt_t;
void flash_led(led_t *led_o , led_t led_i);
#endifHLS_HelloWorld.c
#include "HLS_HelloWorld.h"
void flash_led(led_t *led_o , led_t led_i){
#pragma HLS INTERFACE ap_vld port=led_i
#pragma HLS INTERFACE ap_ovld port=led_o
cnt_t i;
for(i=0;i<CNT_MAX;i++){
//#pragma HLS PIPELINE
if(i==FLASH_FLAG){
*led_o = ~led_i;
}
}
}测试文件：
HLS_HelloWorld_tb.c
#include "HLS_HelloWorld.h"
#include <stdio.h>
int main(){
led_t led_i=0x01;
led_t led_o;
const int SHIFT_TIME = 4;
int i;
for(i=0;i<SHIFT_TIME;i++){
flash_led(&led_o , led_i);
led_i = led_o;
printf("shift_out is %d \n",(int)(led_o&0x01));
}
}运行综合
C 仿真
点击运行仿真：
或
这里我们什么都不选，直接点击 ok 即可
出现如下画面就说明我们已经仿真成功了：
这里我们能够看到输出一直是 0101 在0、1之间不断跳变，说明我们的仿真已经成功得到了我们想要的结果
C 综合
只要我们项目中已经存在了主要的 cpp 和 testbench 仿真文件，我们就可以进行综合
这里我们需要将我们要进行综合的 led 灯闪烁的函数映射成 RTL 代码，首先我们需要选择顶层函数：
首先我们点击源文件，然后选择函数，这里就选择我们的 flash_led 函数即可：
注意：如果前面已经设置了顶层函数，那么我们就不需要再次设置
设置成功之后，我们直接点击 C 综合即可
C 综合结束后，会有一个总结文件如下：
clock 是时钟
Latency 是从输入到输出等待的时钟周期数
Interval 是两次数据输入之间的间隔
下面就是 C 综合完成后的资源占用情况
这里总共使用了 70 个查找表和 32 个触发器
最后就是对接口的描述
最左列就是信号名称，一般由 HLS 综合出来的都会带有这些以 ap 开头的信号
Protocol 表示使用的协议
综合成功后，我们也可在 solution 下找到综合自动生成的 RTL 代码：
我们并不需要看懂，只需要会使用即可
Directive 说明
这里我们需要通过对接口进行 Directive 说明达到可以按照我们想使用的接口进行 Directive 添加
这里我们直接右键选中变量，点击添加即可：
这里解释一下我们上面的选项：
-
Directive 类型这里我们选择接口类型
-
策略存储位置我们选择直接在源文件中生成
-
选择模式，这里选择这里我们的 led_o 为信号输出，所以这里我们选择输出有效信号 ap_ovld，led_i 为信号输入，这里我们就选择信号有效输入 ap_vld 即可
运行仿真
C 综合之后，我们要进行仿真操作：
首先我们需要简单修改一下程序中的时间设置，时间设置的越长，仿真需要的时间也就越长，我们这里设置小一点就可以
点击进行联合仿真：
这里我们选择 modelsim 进行仿真，Dump Trace 选择所有信号，点击 ok 开始仿真
仿真时间较长，需要耐心等待
联合仿真过程详解
首先会生成一个脚本：
然后脚本会运行 RTL 仿真，这里可以看到我们使用的 modelsim 版本和仿真的全过程：
仿真结果如下：
这里得到的仿真结果与前面一致，并且仿真输出结果提示 pass，可以看出这里我们仿真结果完全正确，这里仿真得到的结果就是我们最终电路生成的结果
仿真结束后我们需要将我们前面修改的市场修改回来，并重新执行 C 综合，避免在上板验证时发生错误
打包导出 IP
前面仿真全部通过了，我们只有打包并导出 IP，才能在实际设计程序中进行调用
点击打包
这里使用默认设置，点击 ok 即可
打包成功如下：
同时我们也可以找到我们打包好的 IP 文件
我们的 IP 文件就存放在 zip 压缩包中，hdl 文件夹中存放的就是 IP 的代码文件，xgui 中存放的就是我们打开 IP 时的界面文件
报错问题解决方案
C 仿真/综合报错
如果出现如下一系列报错：
这就说明我们的源文件存放地址有问题，这里推荐新建文件，而不是导入外部源文件，否则就会出现找不到某函数或者某文件的问题
打包 IP 报错
如果在打包 IP 时报错如下：
这里有两种解决方案：
方法一(推荐)：
可以直接将 windows 系统时间调整到 2021 年之前，就能够解决
这里在我们打包完成之后需要及时将系统时间修改回来
可以看到这里我们在修改了时间之后，已经成功打包
方法二：
更新(Updata)：
参考Xilinx官网的补丁及使用方法进行修改
https://support.xilinx.com/s/article/76960?language=en_US
如果你在运行后出错或未正确执行，可以参考成功运行的 log 信息，复制automg_patch_20220104.tcl 文件到指定文件夹。
如果你使用的为低版本的Vivado HLS，只需要复制一次(因为只有一个文件夹)