news 2026/5/17 8:37:11

vivado hls设计总结(九)

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张小明

前端开发工程师

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vivado hls设计总结(九)

一、数据流最优化设计
1.dataflow的最优化可以对函数,或者对循环使用
2.dataflow需要遵守单一的生产者-消费者模型
也就是task产生的channel的扇出只能等于1

3.不能存在任务过绕
4.dataflow优化,任务直接不能有反馈
5.dataflow优化的代码中,不能是task任务在if-else条件判断中
6.dataflow优化的代码不能有多个退出条件


二、dataflow优化,task任务之间通信
1.vivado hls将任务间的通道作为乒乓buffer或者FIFO缓存来实现
2.对于scalar标量,指针,引用参数,vivado hls将通道作为FIFO来实现
3.如果参数为数组,vivado hls会将通道作为乒乓buufffer或者FIFO来实现
4.fifo的深度设置:
设置 FIFO 的深度时,赛灵思建议将初始深度设置为传输的数据值的最大数量(即,任务间传递的数组的大小)、确认
设计能够成功通过 C/RTL 协同仿真,然后减小 FIFO 大小并确认 C/RTL 协同仿真仍可成功完成且不会出现任何问题。
如果 RTL 协同仿真失败,那么 FIFO 大小可能太小,而无法阻止出现停滞或死锁状况。

三、对数组使用stable修饰
stable修饰数据流区域的数组,其作用是为了移除对应的同步;
void dataflow_region(int A[...], ...
#pragma HLS stable variable=A
#pragma HLS dataflow
proc1(...);
proc2(A, ...);
}
上述代码需要使用stable进行修饰,如果不用stable修饰,那么proc1启动需要等待,
需要等到proc2也准备好,才能启动proc1,这救护阻止数据流迭代重叠了,从而性能下降;
stable修饰后,就将这种同步移除了,proc1就不需要等待proc2了。

四、ap_ctrl_none在数据流中的使用
1.首先,是不建议使用ap_ctrl_none的,因为控制不好,容易出问题;
2.如果想使用,要比较小心
3.使用ap_ctrl_none这种块协议,就不需要握手同步了,但是使用了ap_ctrl_none,
就要求所在区域内所有的进程的执行次数完全相同,这样才合适。

五、ap_ctrl_none应用
1.区域内所有的hls::stream,数组,axis都通过FIFO通信
2.该区域的所有父级别需要满足一定的条件:
其父区域也要是数据流区域,但是不能是循环数据流,因为循环数据流的for循环需要ap_ctrl_hs握手,所以这个要注意
其父区域必须全部指定为ap_ctrl_none,也就是其父区域不能是流水状态机

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