高层次综合的基础-vivado_hls第二章。

Vivado HLS 高层次综合基础：核心概念与代码示例

Vivado HLS（High-Level Synthesis）是Xilinx提供的一种将C/C++/SystemC代码转换为硬件描述语言（如VHDL或Verilog）的工具。本章重点探讨其核心概念、优化策略及实际代码实现。

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Vivado HLS 的核心流程

Vivado HLS 的工作流程分为四个主要阶段：

1. 算法设计：使用C/C++编写功能代码。
2. 综合：将高级语言转换为RTL（寄存器传输级）设计。
3. 验证：通过仿真和硬件测试确保功能正确性。
4. 优化：通过指令调整性能指标（如延迟、吞吐量、资源利用率）。

以下是一个简单的矩阵乘法示例，展示基础流程：

void matrix_multiply(int A[4][4], int B[4][4], int C[4][4]) {
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            C[i][j] = 0;
            for (int k = 0; k < 4; k++) {
                C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
            }
        }
    }
}

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关键优化技术

流水线优化
通过 #pragma HLS PIPELINE 指令实现循环内部并行化，减少延迟。例如：

void pipeline_example(int input[100], int