Xilinx 推出的 Vivado HLS 工具可以直接使用 C、C++或 System C 来对 Xilinx 系列的 FPGA 进行编程，从而提高抽象的层级，大大减少了使用传统 RTL 描述进行 FPGA 开发所需的时间。
Vivado HLS 的功能简单地来说就是把 C、C++ 或 SystemC 的设计转换成 RTL 实现，这样就可以在 Xilinx FPGA 或 Zynq 芯片的可编程逻辑中综合并实现，我们仍然是在进行硬件设计，只不过使用的不再是硬件描述语言。
以实现 LED 闪烁为例，通过使用 HLS 生成一个 LED 闪烁 IP，并导入到 Vivado 中验证，学习掌握使用 HLS 快速设计 IP 的方法。
- 开发环境：Windows
- 软件版本：Vivado 2017.4
- 验证平台：黑金 ZYNQ 7035
HLS 设计
- 打开 HLS，点击
Create New Project：
- 填写工程名字，选择工程保存路径，注意不可包含中文，点击
Next：
- 填写顶层函数名字，点击
Next：
- 暂时不添加文件，点击
Next：
- Clock Period 为运行时钟的周期，默认是 10ns，Clock Uncertainty 默认为时钟周期的 12.5%。点击
...选择芯片类型：
- 我们使用的验证板卡为黑金的 ZYNQ7035 开发板，搜索选中
xc7z035fbg676，点击OK：
- 点击
Finsh，工程配置完成：
- 等待工程创建完毕，如图所示：
- 添加源文件，右键
Source-->New File：
- 在工程目录下新建
src文件夹，创建.c文件，文件命名和顶层函数一致：
- 在源文件中添加源代码，代码功能是实现一个 LED 的闪烁：
#include <ap_cint.h> #define DELAY 50000000 void led_ctrl(uint1 *led) { int i = 0; for(i = 0; i < DELAY; i++) { if(i < DELAY / 2) { *led = 1; } else { *led = 0; } } }
- 如下图所示：
- 点击
Run C synthesis对代码进行综合：
- 综合完成后可以查看综合报告：
- 重点关注生成的接口信息，如图所示：
- 此次我们实现的功能相对比较简单，采用更为简单的 ap_ctrl_none 和 ap_none 协议来综合，在源代码中添加两行指令：
#pragma HLS INTERFACE ap_none port=led #pragma HLS INTERFACE ap_ctrl_none port=return
- 保存后再次进行综合：
- 综合完成后查看综合报告，端口简化了许多：
- 点击
Export RTL导出 IP：
- 保持默认设置，点击
OK：
- 等待导出完成：
- 在目录下可以看到导出的 IP：
- 如果在导出 RTL 时报如下错误：
- 参考解决方案：HLS 2017.4 导出 RTL 报错：ERROR: [IMPL 213-28] Failed to generate IP.
IP 验证
- 创建 Vidado 基础工程，在工程目录下创建
ip_repo文件夹，将 HLS 创建的 IP 复制过来并解压缩：
- 在 Vivado 中导入创建的 IP，点击菜单栏
Tool-->Settings：
- 点击
IP --> Repository，点击右侧+号：
- 找到 IP 存放路径，点击
Select：
- 在弹出的界面中可以看到已经识别出来的 IP，点击
OK：
- 创建
Block Design，首先导入一个Utility Vector Logic：
- 将其配置成
1位位宽的非门：
- 导入我们创建的 IP：
- 如图连接两个 IP 并创建外部端口：
- 选择
Validate Design验证设计，验证无误后保存设计：
- 执行
Generate Output Products和Create HDL Wrapper：
- 由于验证板卡时钟为差分输入，这里将
wrapper文件稍作修改：
- 添加约束文件：
- 点击
Generate Bitstream，对设计进行综合、实现、并生成 Bitstream 文件。
板级验证
- 将比特流文件下载到开发板中，实现效果：
参考来源
- 正点原子领航者
- 黑金 ZYNQ7035
更多内容
- CSDN博客：@Hello阿尔法
- 哔哩哔哩：@Hello阿尔法
- 知乎：@Hello阿尔法
