高层次综合（High-level Synthesis）简称HLS，指的是将高层次语言描述的逻辑结构，自动转换成低抽象级语言描述的电路模型的过程。
本节讲解如何讲讲代码（Matlab、HDL、C/C++）导入到 System Generator 并使用。
Vivado HLS提供了IP Library，这个C Library使得HLS可以直接由相应的C代码推断出Xilinx的IP，从而保证了高质量的FPGA实现。这个IP Library包含的IP如下表所示（表格来源：ug902(V2019.2),Table 26）。可以看到FFT、FIR、DDS和SRL等都包含其中。
System Generator是Xilinx公司进行数字信号处理开发的一种设计工具，它通过将Xilinx开发的一些模块嵌入到Simulink的库中，可以在Simulink中进行定点仿真，可以设置定点信号的类型，这样就可以比较定点仿真与浮点仿真的区别。并且可以生成HDL文件，或者网表，可以在ISE中进行调用。或者直接生成比特流下载文件。能够加快DSP系统的开发进度。
实验中文件中包含一个矩阵乘法器的实现，实现两个矩阵inA和inB相乘得出结果，并且提供了一个包含了计算结果的testbench文件来与所得结果进行对比验证。
今天给大侠带来FPGA Xilinx Zynq 系列第二十七篇，开启十五章，讲述Vivado HLS: 近视之项目剖析等相关内容，本篇内容目录简介如下：
HLS是FPGA代码的综合技术。FPGA的基本知识可以从FPGA学习之基本结构得到。Xilinx的文档《Introduction to FPGA Design with Vivado High-Level Synthesis》中的两幅图可以很好的回答这一问题。
今天给大侠带来FPGA Xilinx Zynq 系列第二十九篇，开启十六章，用 Vivado 高层综合 做设计等相关内容，本篇内容目录简介如下：
今天给大侠带来FPGA Xilinx Zynq 系列第二十六篇，开启十四章，讲述高层综合等相关内容，本篇内容目录简介如下：
Vivado HLS 2020.1将是Vivado HLS的最后一个版本，取而代之的是VitisHLS。那么两者之间有什么区别呢？
在ESL（ElectronicSystem Level）阶段，典型的特征之一就是采用高层次语言完成设计。这里的“高层次”是相对于传统的RTL语言（VHDL/Verilog）而言。Xilinx有专门的高层次综合工具Vivado HLS，可支持C、C++和System C做为设计输入。
在集成电路行业飞速发展的今天，缩短产品开发的周期而又不牺牲验证过程，这不可避免地成为了商业市场的一个关键因素。Xilinx Vivado High Level Synthesis （即Vivado HLS，高层综合）。这个工具直接使用C、C++或SystemC 开发的高层描述来综合数字硬件，这样就不再需要人工做出用于硬件的设计，像是VHDL 或Verilog 这样的文件，而是由HLS 工具来做这个事情。
今天给大侠带来FPGA Xilinx Zynq 系列第二十八篇，讲述Vivado HLS: 近视之算法综合等相关内容，本篇内容目录简介如下：
自从Xilinx推出Vivado HLS以来，越来越多的工程师，尤其是软件工程师开始转向FPGA设计与开发这一领域。其中一个主要原因是通常这些软件工程师都具有较为深厚的C/C++功底，这给他们的开发带来了一定的优势，但毕竟最终在FPGA上运行的是实实在在的电路，需要获得更高的性能就要对工具使用方法、器件结构、面向HLS的C/C++代码风格、各种pragma（Directive）、各种优化流程与优化方法都要有所了解。为此，Xilinx在推出这个工具的同时，也发布了相应的教程和用户指南。
本系列教程演示如何使用xilinx的HLS工具进行算法的硬件加速。分为三个部分，分别为HLS端IP设计，vivado硬件环境搭建，SDK端软件控制。
该项目包含使用高级综合 (HLS) 的 2D 中值滤波器算法的实现。该项目的目标是在不到 3 ms的时间内对测试图像进行去噪，同时消耗不到 25% 的可用 PL 资源。特征如下：
本节主要是将《Vivado hls 入门一》和《Vivado HLS入门二》生成的fir滤波器的IP在vivado下进行IP的添加以及联合modelsim的仿真。
利用 HLS 功能创建图像处理解决方案，在FPGA中实现边缘检测 (Sobel)。
Vivado HLS 是 Xilinx 提供的一个工具，是 Vivado Design Suite 的一部分，能把基于 C 的设计 （C、C++ 或 SystemC）转换成在 Xilinx 全可编程芯片上实现用的 RTL 设计文件 （VHDL/Verilog 或 SystemC）。
对于传统的RTL代码开发方式，Vivado提供了很多IP，这些IP已经通过验证，可以快速地布署在用户的设计中，从而加速开发进程，缩短开发周期。那么对于HLS开发方式，是否也有类似的IP呢？答案的肯定，这就要提到Vitis Library了。
本文主要介绍 HLS 案例的使用说明，适用开发环境： Windows 7/10 64bit、Xilinx Vivado
用工具用 C 生成 RTL 的代码基本不可读。以下是如何在不更改任何 RTL 的情况下提高设计性能。
相比于Vivado HLS，Vitis HLS在C Synthesis之后生成的报告内容更加丰富，更有利于工程师对设计进行分析。这里我们以Vitis HLS 2022.1为例，看看C Synthesis之后的报告都包含哪些内容。
Vivado HLS会自动决定函数内部操作的流水级数，但用户也可以通过其他方法控制流水程度。
本文主要介绍HLS案例的使用说明，适用开发环境：Windows 7/10 64bit、Xilinx Vivado 2017.4、Xilinx Vivado HLS 2017.4、Xilinx SDK 2017.4。
今天给大侠带来FPGA Xilinx Zynq 系列第三十篇，开启十七章，带来 IP 的创建 等相关内容，本篇内容目录简介如下：
今天给大侠带来FPGA Xilinx Zynq 系列第二十五篇，开启十三章，讲述IP包设计等相关内容，本篇内容目录简介如下：
为简单起见，采用了IEEE 802.16e标准中的2/3A码率的码字，并选择1536的码长作为具体的验证举例。该LDPC码是准循环码，每个循环子矩阵的行重为1。其校验矩阵可以用母矩阵表示为
在算法建模时，for循环经常被用到（能用for循环就不要用while循环，因为for循环会让代码更紧凑）。因此，Vivado HLS提供了针对for循环的多种优化方法，例如，loop pipelining（for循环流水），loop merge（合并for循环）， loop dataflow（设置数据流），unroll（展开for循环），loop parallelism（循环的并行性）等，但更重要的是遵循指定的代码风格，否则这些优化方法将无法使用。例如，如果for循环的边界是个变量而非固定常数，那么将无法使用unroll优化方法。从这个角度而言，最好在算法建模前了解这些基本的代码风格。这些代码风格可在Vivado HLS中看到。具体操作如下：打开Vivado HLS，点击Open Example Project，点击Coding Style Examples，即可看到以loop开头的目录，创建工程即可进一步了解，如下图所示。
Vivado HLS不仅支持图形界面方式，也支持Tcl命令。为方便说明，我们这里举一个例子。假定设计中有四个文件fir.h， fir.c，fir_test.c和out.gold.dat。其中fir.h为头文件；fir.c为源文件，在该文件中定义了待综合的函数fir；fir_test.c为C模型的测试文件，用于对函数fir进行验证；out.gold.dat也是测试文件，只是存放的是参考数据（同样激励下的正确数据）。
采用Vivado HLS实现高层次综合时，Xilinx建议一定要提供相应的C测试文件。但C测试文件的弊端在于只能查看待综合顶层函数的输出，而对于子函数（顶层函数中调用的函数）或者其他一些中间变量的输出结果无能为力。如果C仿真有错误，这说明本身算法描述可能有问题。此时，尽管可以通过调用Debugger设置断点的方式跟踪数据处理结果，但从快速定位问题的角度而言，这种方法仍不够高效。如果可以打印出子函数或者中间变量的输出结果，那就可以实现快速粗定位。
System Generator & Vivado HLS数字信号处理教程（暨FPGA高级数字信号处理教程）已经发布，包含如下内容
谈到函数，我们会很自然地联想到Verilog中的module或者VHDL中的entity，没错，它们之间是相互对应的。通常在Vivado HLS中，每个函数会生成相应的RTL代码。类似的，如果一个函数功能简单，代码量很小，那么该函数就有可能被合并到调用它的函数中，这其实就是所谓的层次打平。
System Generator & Vivado HLS数字信号处理教程（暨FPGA高级数字信号处理教程）已经发布，包含如下内容：
有一本书叫做”FSM based Digital Design UsingVerilog HDL”，通过这本书你可以对状态机有进一步的认识。之所以提到状态机，是因为就控制逻辑而言，采用它很方便（当然未必最为高效）。
面向C/C++的HLS设计在转化成RTL代码时，Vivado HLS会生成相应的综合报告。通常在报告中会看到这样的一些指标，例如：Latency、II（IterationInterval）、Loop Latency和Loop Interation Interval。往往这些指标成为设计的优化目标，例如，有些设计需要降低Latency，有些设计需要改善II。因此，了解这些指标的含义就显得非常重要。
如图可见，由目标运动引起的运动变化区域包括运动目标在前后两帧中的共同位置(图中黑色区域)、在当前帧中新显露出的背景区域和新覆盖的背景区域三部分。
看一个典型的例子，如下图所示。变量x被赋值为10，变量a被赋值为字符x。之后，给变量b赋值$a。最终变量b的值将会是x，而不是10。
Vivado HLS是将基于C/C++描述的算法转化成相应的RTL代码，最终在FPGA上实现。这就要求软件工程师对FPGA的内部架构有一些基本的认识，目的在于保证生成的RTL代码在性能和资源上能够达到很好的平衡。实际上，C语言与FPGA是有一些对应关系的。比如：
在C代码中插入寄存器时，需要添加头文件ap_shift_reg.h，如下图所示。这个案例中移位寄存器的深度为4（由DEPTH确定），这可以理解为4个寄存器级联。输出q取0号寄存器（由ADDR确定）输出。
在之前的文章中我们提到了C仿真和C/RTL协同仿真结果的差异，造成这种差异的原因是C/RTL协同仿真使用的是HLS数学库中的函数，而这些可综合的函数采用的是位近似（bit-approximate）的方式，从而引入了精度损失，这种精度损失是相对于C标准库中的函数而言的。那么，能否尽早发现这种精度损失，以判定其是否在设计者可接受的范围之内呢？答案是肯定的。这里我们就来介绍一下第二种方法。
从2022年1月1日起，所有版本的XIlinx HLS或者是Vitis HLS中的导出IP功能在使用时均会报错，同时Vivado中调用年前已经生成的相关的HLS IP在综合时也会报错(2022年虫”问题，微软目前还没有确认这个问题，似乎是由于微软使用更新版本的前两个数字来表示更新的年份，这导致日期的"长"版本溢出。)。之前的解决方案是将电脑的系统时间修改为2022年以前，现在赛灵思官方给出了针对该问题的解决方案，现在分享给各位。
利用高层次综合工具，开发者只需要编写高级语言的代码完成程序功能，就能将高级语言编写的代码综合成相同功能的 RTL 级实现 (基于 Verilog 或 VHDL)。开发者还可以通过添加一些 pragma 的方式来指示和调整高层次综合工具生成的硬件模块的架构。整体而言，利用高层次综合工具进行 FPGA 硬件开发的过程，应该是利用软件语言的表达来描述硬件模块的过程。目前，高层次综合的代码都是基于 C/C++/OpenCL 的，所以对于没有硬件设计基础的朋友来说，利用高层次综合工具可以大幅度地降低学习难度，缩短开发周期，加快设计迭代速度。
Vivado HLS 国内目前也是正在兴起，就我所知目前比较好的两家是华为和展讯两家ESL部门了，这是一门加速硬件设计的神器！ 1.Vivado HLS的设计流程 2.C语言则哦那个和的代码风格 3.for循环的优化方法 4.数组的优化方法 5.IO端口实现 FPGA是可编程的ASIC（硬件可编程），传统的FPGA有7-Series，UltraScale和UltraScale+，SOC的有Zynq-7000和UltraScale+ MPSoC。 CPU，DSP，GPU是软件可编程。 FPGA资源 逻辑单元
赛灵思近日宣布推出 Vivado® ML 版，这是业内首个基于机器学习（ML ）优化算法以及先进的面向团队协作的设计流程打造的 FPGA EDA 工具套件，可以显著节省设计时间与成本，与目前的 Vivado HLx 版本相比，Vivado ML 版将复杂设计的编译时间缩短了 5 倍，同时还提供了突破性的平均达 10% 的结果质量（ QoR ）提升。
OPENCV（Open Source Computer Vision）被广泛的使用在计算机视觉开发上。使用VIVADO HLS视频库在zynq-7000全可编程soc上加速OPENCV 应用的开发，将大大提升我们的计算机视觉开发。
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