用 Vivado HLS 快速设计一个 IP，FPGA编程再也不难！

开发工具

2023-11-09 12:32:38

Vivado HLS：改变FPGA编程游戏规则的革命性工具

简介

踏入FPGA编程的新时代！Vivado HLS（High-Level Synthesis）震撼来袭，颠覆传统，让硬件设计变得前所未有的轻松。准备好告别复杂的硬件语言，尽享使用C、C++或System C编程的便捷和高效。

Vivado HLS：FPGA设计的革命性利器

Vivado HLS是一款卓越的工具，巧妙地利用尖端的编译器技术，将高级语言代码无缝转换为优化的RTL代码。这种代码随后再映射到FPGA架构，让你轻松实现硬件设计，而无需学习晦涩的硬件语言。

与传统的FPGA设计方法相比，Vivado HLS拥有以下优势：

易如反掌： 即使毫无硬件设计经验，使用Vivado HLS也能轻松上手，无需艰苦学习。
高效节能： Vivado HLS运用先进的编译器技术，快速生成高质量的RTL代码，优化性能并降低功耗。
跨平台移植： Vivado HLS代码可以在不同FPGA器件上自由移植，省去重新设计的繁琐。

Vivado HLS设计流程

踏上Vivado HLS设计之旅，只需5个简单的步骤：

算法建模： 使用C、C++或System C语言，对你的算法进行建模，奠定设计的基础。
优化： 充分利用Vivado HLS的优化工具，精细打磨你的代码，提升性能，降低功耗。
生成RTL代码： Vivado HLS将你优化的代码转换为RTL代码，为硬件设计铺平道路。
实现： 将RTL代码映射到FPGA架构，生成比特流文件，为FPGA注入活力。
下载运行： 将比特流文件下载到FPGA器件，你的设计将化身为现实，一触即发。

Vivado HLS实例：FIR滤波器的华丽变身

让我们通过一个实际的例子，领略Vivado HLS的强大魔力。我们将使用Vivado HLS实现一个简单的FIR滤波器。

算法建模：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// FIR滤波器函数
void fir_filter(float *input, float *output, float *coefficients, int num_taps) {
    for (int i = 0; i < num_taps; i++) {
        output[i] = 0;
        for (int j = 0; j < num_taps; j++) {
            output[i] += input[j] * coefficients[i - j];
        }
    }
}

int main() {
    // 滤波器参数
    int num_taps = 10;
    float coefficients[10] = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0};

    // 输入信号
    float input[100];

    // 输出信号
    float output[100];

    // 调用滤波器函数
    fir_filter(input, output, coefficients, num_taps);

    // 打印输出信号
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        printf("%f\n", output[i]);
    }

    return 0;
}