HLS：数据类型学习与综合测试

最新推荐文章于 2024-04-20 11:04:34 发布

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#HLS #定点数

本文介绍了在硬件描述语言(HLS)中，如何使用自定义精度整型和自定义定点数来优化FPGA资源消耗。通过实验程序展示了如何定义和使用ap_int和ap_fixed数据类型，包括concatenation和range运算。实验测试部分讨论了如何通过HLS指令优化计算性能，例如使用ARRAY_RESHAPE, UNROLL和PIPELINE。最后，提到了数学函数库支持和未来学习计划。

一、引言

在HLS中使用float、double等浮点数据类型，会消耗大量的FPGA资源。本次Lab学学HLS中的很多数据类型。

二、自定义精度整型

任意精度的整数。

除了一些常用的乘加运算，还有如下的。
在这里插入图片描述
1、Concatenation运算：拼接运算，可以把两个ap_int<>变量拼起来，后面一列说了用法。
2、Range运算：取出某些bit位。用于长位宽数据中，某些bit可能有特殊含义时使用。
3、主要用到的，也就红色和绿色框中的一些计算。绿色框的是按位与…等。

三、自定义定点数

为了替换float和double而用。
在这里插入图片描述
描述：ap_fixed<W,I,Q,O> 变量名

解释1：W为定点数数据的总位宽，I为定点数数据的整数部分。I的值越高，数据能表示的范围越大，但对应的精度会变小。比如：
ap_fixed<12,11> var2; —— 有11位整数部分的数据，小数部分的精度只有0.5。
解释2：Q为round mode取舍设置的值，O为saturation mode溢出设置的值，通常选用SC_RND和SC_SAT。SC_RND为四舍五入的方式。SC_SAT为溢出时选范围内最大的那个数。

更详细的内容，可以查看UG902。后续有机会再继续补充这部分详细的例子。

四、实验程序

1、datatype.h文件。

#ifndef __DATATYPE_H__
#define __DATATYPE_H__

#include <ap_fixed.h>
#include <ap_int.h>

// 位宽的设计需要自己验证，这里dtype_mul为6可能是会溢出的。
typedef ap_int

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