3.2. C和C++库

Intel® High Level Synthesis (HLS) Compiler提供了许多头文件，以提供某些C和C++函数的FPGA实现。

Intel® HLS Compiler Pro版头文件总结
HLS头文件	描述
`HLS/hls.h`	组件识别和组件参数接口需要该文件。
`HLS/math.h`	包含`math.h`中数学函数特定于FPGA的定义，以用于操作系统。
`HLS/extendedmath.h`	包括`math.h`中没有的其他FPGA特定数学函数定义。
`HLS/ac_int.h`	提供FPGA优化的任意宽度整数支持。
`HLS/ac_fixed.h`	提供FPGA优化的任意精度定点支持。
`HLS/ac_fixed_math.h`	提供FPGA优化的任意精度定点数学函数。
HLS/ac_complex.h	提供FPGA优化的复数支持。
HLS/hls_float.h	提供优化的FPGA任意精度IEEE-754编译浮点数支持。
HLS/hls_float_math.h	提供FPGA优化的浮点数学函数。
HLS/math_dsp_control.h	提供`ihc::math_dsp_control`函数以控制本地范围内支持的数据类型和数学函数的硬件实现。
`HLS/stdio.h`	提供组件的`printf`支持，以便`printf`声明在x86仿真中有效，但在编译成为FPGA架构时在组件中被禁用。
`<iostream>`	在组建中使用`cout`和`cerr`，通过`HLS_SYNTHESIS`宏守卫声明。

math.h

要访问您组件函数中math.h中的函数，包括您源代码中的"HLS/math.h”文件。头可以确保组件调用数学函数的硬件版本。

关于支持的math.h函数，请参阅支持的数学函数获得更多信息。

stdio.h

已综合的组件函数通常不支持C和C++标准库函数，例如FILE对象。

通过包含头文件HLS/stdio.h后，组件可以调用printf。此头会更改printf的行为，具体取决于编译对象，如下：

对于针对x86-64架构（即， -march=x86-64 ）的编译，printf调用执行常规行为。
对于针对FPGA架构的编译（即，‑march="<FPGA_family_or_part_number>"），编译器会删除printf调用。

如果您在组件函数中使用printf，而未先将#include "HLS/stdio.h”行包含到代码中，当您将硬件编译为 FPGA架构时，就会收到类似于以下的错误消息：

$ i++ -march="<FPGA_family_or_part_number>" test.cpp
Error: HLS gen_qsys FAILED.
See ./a.prj/dut.log for details.

您可以使用C和C++标准库函数，例如，像所有测试台功能一样正常使用fopen和printf。

iostream

RTL中不支持C++标准输出流（cout或cerr），但您可以使用它们在仿真中调试组件。但是，您必须通过HLS_SYNTHESIS宏守卫任何cout或cerr声明。

此宏可确保组件中的声明在x86 仿真中有效（即，-march=x86-64），但在将其编译为FPGA架构时，在组件中被禁用（即 -march="<FPGA_family_or_part_number>" ）。例如：

#include "HLS/hls.h"
#include <iostream>

component int debug_component (int a){
#ifndef HLS_SYNTHESIS
    std::cout << "input value: " << a << std::endl;
#endif
    return a;
}

如果您尝试在组件函数中使用cout或cerr，而未先通过HLS_SYNTHESIS宏对代码中的命令行进行守卫，则当您将硬件编译为FPGA架构时，就会收到类似于以下的错误消息：

$ i++ -march="<FPGA_family_or_part_number>" test.cpp 
test.cpp:5: Compiler Error: Cannot synthesize std::cout used inside of a component.
HLS Main Optimizer FAILED.

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