本文作者：AMD 工程師 Rachel Gaines

這篇文章在開發(fā)者分享｜AMD Vitis HLS 系列 1 - AMD Vivado IP 流程（Vitis 傳統(tǒng) IDE） 的基礎(chǔ)上撰寫，但使用的是 AMD Vitis Unified IDE，而不是之前傳統(tǒng)版本的 Vitis HLS。

工具流程為：AMD Vitis Unified (HLS) > AMD Vivado> Vitis Unified（平臺(tái)和嵌入式應(yīng)用）。我們將創(chuàng)建一個(gè) HLS 組件，并將其整合到 Vivado 硬件設(shè)計(jì)中。然后，我們將創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立的嵌入式應(yīng)用工程，該工程使用 Vivado 中創(chuàng)建的 XSA 作為平臺(tái)。該嵌入式應(yīng)用工程將控制 HLS IP：

https://docs.amd.com/access/sources/dita/topic?isLatest=true&url=ug1399-vitis-hls&resourceid=fem1539734223327.html&ft:locale=zh-CN

本教程的運(yùn)行條件如下：

操作系統(tǒng)：Ubuntu 20.04

版本：2023.2

注釋：請(qǐng)確保使用適合您的版本的操作系統(tǒng) - 受支持的操作系統(tǒng):

https://docs.amd.com/access/sources/dita/topic?isLatest=true&url=ug973-vivado-release-notes-install-license&resourceid=ypb1549384088486.html&ft:locale=zh-CN

與 Vitis 傳統(tǒng) IDE 相比，Vitis Unified IDE 發(fā)生了一些變化：

外觀 - GUI 基于 Visual-Studio 而不是基于 Eclipse。

Vitis HLS、Vitis 庫(kù)和 Vitis 應(yīng)用工程以及 Vitis 平臺(tái)創(chuàng)建都在同一個(gè) GUI 內(nèi)進(jìn)行操作。

術(shù)語 - HLS 設(shè)計(jì)現(xiàn)在稱為“組件”，而不是 IP 或內(nèi)核。

不再支持多個(gè) HLS“解決方案”并存 - 您將克隆自己的 HLS 設(shè)計(jì)來比較結(jié)果。

創(chuàng)建 HLS 組件

1. 啟動(dòng) Vitis Unified IDE 并選擇一個(gè)工作空間，該工作空間用于集中保存每個(gè) Vitis 工程（HLS 組件、平臺(tái)工程和應(yīng)用工程）。

只需在命令行中輸入 Vitis 即可啟動(dòng) IDE。

工作空間會(huì)顯示在左上角，即“VitisWS”。在“Welcome”頁(yè)面上，有不同的 Vitis 開發(fā)框可供選擇。我們將創(chuàng)建上面圈出的工程。我們將根據(jù) HLS 設(shè)計(jì)示例創(chuàng)建一個(gè) HLS 組件。

2. 選擇左側(cè)的示例圖標(biāo)。導(dǎo)航到“using_axi_master”并單擊 + 號(hào)。

注釋：如果未顯示 HLS 示例，請(qǐng)通過選擇“Vitis HLS Introductory Examples”標(biāo)題旁邊的下載箭頭來下載倉(cāng)庫(kù)。

3. 選擇組件的名稱和位置，然后選擇“Next”。

4. 復(fù)查匯總信息，然后單擊“Finish”。

5. 打開設(shè)置文件 hls_config.cfg，編輯“Part”、“Flow”和“Output”文件。

hls_config.cfg 文件是新 IDE 的一部分，也是控制設(shè)計(jì)設(shè)置和編譯指示使用的方法之一。還可以在編輯器窗口（而不是 GUI 視圖）中查看該文件。

對(duì)于部件，請(qǐng)選擇“ZCU104”，對(duì)于目標(biāo)流程，請(qǐng)選擇“Vivado IP Flow” 。

選擇“IP/XO Packaging”，并確保針對(duì)輸出格式選擇“Generate Vivado IP and .zip archive”。

6. 選擇“C Simulation”，并選中“Code Analyzer”框。當(dāng)前設(shè)計(jì)過于簡(jiǎn)單，無法利用該功能，但將來可參考該方法啟用該功能?？稍凇癈 Simulation > Reports > Code Analyzer”下查看分析結(jié)果。

7. 從 Flow Navigator 運(yùn)行“C-Simulation”（、“C-Synthesis”、“C/RTL Co-Simulation”和“Package”。每一項(xiàng)的旁邊都有一個(gè)綠色的勾選標(biāo)記。現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，可以在 Vivado 中使用 HLS 組件了。

8. 要更深入地了解如何使用 Unified GUI 進(jìn)行 HLS 設(shè)計(jì)，請(qǐng)參閱在 Vitis Unified IDE 中創(chuàng)建 HLS 組件：

https://github.com/Xilinx/Vitis-Tutorials/blob/2024.1/Getting_Started/Vitis_HLS/unified_ide_project.md

創(chuàng)建 Vivado 平臺(tái)

1. 啟動(dòng) Vivado 并使用 ZCU104 評(píng)估板創(chuàng)建一個(gè)新工程。

注釋：請(qǐng)勿將 Vivado 工程保存在您的 Vitis 工作空間文件夾中 - 請(qǐng)將這些工程/工作空間分開保存，以避免工具之間發(fā)生任何意外沖突/行為。

2. 將 HLS 組件添加到 IP 目錄中。

打開 IP 目錄，右鍵單擊“Vivado Repository”，選擇“add Repo”。

瀏覽到導(dǎo)出 IP 的位置，并將“ip”文件夾添加到目錄中。默認(rèn)路徑為 /hls_component/example/hls/impl/ip

3. 創(chuàng)建一個(gè)新的塊設(shè)計(jì)，并添加 HLS IP 和 AMD ZynqUltraScale+MPSoC。通過添加 S_AXI_HP0_FPD 端口來自定義 Zynq 器件。該評(píng)估板默認(rèn)啟用 DDR，但請(qǐng)?jiān)凇癉DR Configurations”選項(xiàng)卡中確認(rèn) DDR 是否已啟用。

4. 使用設(shè)計(jì)輔助來運(yùn)行自動(dòng)連接。它將通過 AXI Interconnect 和 AXI SmartConnect 自動(dòng)連接 Zynq 和 HLS IP。

5. 當(dāng)前示例中并未使用中斷，但您可以手動(dòng)將 HLS IP 上的中斷端口連接到 Zynq 器件上的 pl_ps_irq 端口。您的設(shè)計(jì)應(yīng)與以下示例相似：

6.打開“Address Editor”選項(xiàng)卡，確保已如下所示分配了所有地址 。

7. 確認(rèn)該設(shè)計(jì)。創(chuàng)建封裝文件以及綜合、實(shí)現(xiàn)和生成比特流的步驟。完成后，選擇“File > Export > Export Hardware”，并選中“Include bitstream”以導(dǎo)出設(shè)計(jì)，并將 XSA 文件保存到期望的位置。

創(chuàng)建獨(dú)立的嵌入式應(yīng)用

Vitis Unified 工作空間應(yīng)該仍處于打開狀態(tài)。如果未打開，請(qǐng)重新打開用于 HLS 組件的工作空間。嵌入式應(yīng)用的設(shè)置分為兩步。

構(gòu)建平臺(tái)

從“Welcome”屏幕中選擇“Create Platform Component”，用 XSA 創(chuàng)建自定義平臺(tái)。

選擇“Name”，將“Location”保留默認(rèn)值（前提是默認(rèn)設(shè)為工作空間路徑）。

瀏覽至第 2 步中創(chuàng)建的 XSA。

這時(shí)將自動(dòng)填充操作系統(tǒng)和處理器。

復(fù)查匯總信息，然后單擊“Finish”。

注釋：此過程需要一些時(shí)間，但您將在左下角圈出位置看到平臺(tái)創(chuàng)建的進(jìn)度，然后它將作為一個(gè)工程出現(xiàn)在工作空間中。

在工作空間中列出平臺(tái)工程后，從 Flow Navigator 中選擇“Build”來構(gòu)建平臺(tái)，以供嵌入式應(yīng)用工程使用。

構(gòu)建應(yīng)用

要更深入地了解應(yīng)用過程，請(qǐng)參閱 Vitis Unified 嵌入式 IDE 入門：

https://github.com/Xilinx/Vitis-Tutorials/tree/2024.1/Embedded_Software/Getting_Started

從“Welcome”頁(yè)面選擇“Create Application Component”，或者選擇“File/New Component/Application”。

選擇“Name”，將“Location”設(shè)置為工作空間路徑，單擊“Next”。

選擇剛剛構(gòu)建的平臺(tái)，單擊“Next” 。

“Domain”將會(huì)自動(dòng)生成 - 對(duì)于本示例，應(yīng)該會(huì)列出 standalone 和 psu_cortexa53_0。

復(fù)查匯總信息，然后單擊“Finish”。

現(xiàn)在，以下三個(gè) Vitis 組件全都會(huì)出現(xiàn)在當(dāng)前工作空間內(nèi) - HLS 組件、平臺(tái)組件和嵌入式應(yīng)用組件：

將這篇博客隨附的源代碼添加到應(yīng)用工程中：

展開應(yīng)用的 component/Sources/src。

右鍵單擊“src”文件夾，然后選擇“Import > Files”。

在應(yīng)用代碼中，可通過調(diào)用 HLS 自動(dòng)生成的驅(qū)動(dòng)程序函數(shù) xexamples.h 來控制 HLS IP。這些驅(qū)動(dòng)程序來自 XSA，在創(chuàng)建平臺(tái)工程時(shí)生成。

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構(gòu)建應(yīng)用工程。

構(gòu)建完成后，您即可編輯調(diào)試/運(yùn)行配置選項(xiàng)，以連接到評(píng)估板，并在硬件上運(yùn)行設(shè)計(jì)。

在 ZCU104 評(píng)估板上，已通過選擇“Run As”選項(xiàng)中的“Launch Hardware”來對(duì)該工程進(jìn)行了測(cè)試和驗(yàn)證。當(dāng)連接到該評(píng)估板時(shí)，您還可以運(yùn)行調(diào)試器并單步執(zhí)行代碼。您可使用終端連接到 UART (com0)，以查看硬件上的輸出。