Intel® 高层次综合编译器专业版Pro版: 参考手册

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ID 683349
日期 12/04/2023
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文档目录 x
1. Intel® HLS Compiler Pro版参考手册 2. 编译器 3. C语言和库支持 4. 组件接口 5. 组件存储器（存储器属性） 6. 组件中的循环 7. 组件并发 8. 任意精度数学支持 9. 组件目标频率(Target Frequency) 10. 任务系统 11. 库 12. 高级硬件综合控制 13. Intel® High Level Synthesis Compiler Pro版参考总结 A. 高级数学源代码库 B. 支持的数学函数 C. Cyclone® V限制 D. Intel® HLS Compiler Pro版参考手册存档 E. Intel® HLS Compiler Pro版参考手册修订历史
1. Intel® HLS Compiler Pro版参考手册 x
1.1. Intel® HLS Compiler待弃用
2. 编译器 x
2.1. Intel® HLS Compiler Pro版命令选项 2.2. 在您的组件中使用库 2.3. 编译器互操作性（Interoperability） 2.4. Intel® HLS Compiler硬件模式
2.3. 编译器互操作性（Interoperability） x
2.3.1. 单独编译您的测试台和组件
3. C语言和库支持 x
3.1. 支持用于组件综合的C和C++子集 3.2. C和C++库 3.3. 模板和重载函数 3.4. Intel® HLS Compiler Pro版编译器定义的预处理器宏
3.3. 模板和重载函数 x
3.3.1. 模板函数 3.3.2. 重载函数 3.3.3. 函数名称映射
4. 组件接口 x
4.1. 组件调用接口 4.2. Avalon® 流（Streaming）接口 4.3. 管道 4.4. Avalon® 存储器映射Host接口 4.5. Agent（代理）接口 4.6. 稳定的组件参数 4.7. 全局变量 4.8. 组件接口中的结构体 4.9. 复位行为
4.1. 组件调用接口 x
4.1.1. 标量参数 4.1.2. 指针和引用参数 4.1.3. 接口定义实例：组件调用接口控制属性 4.1.4. 接口定义实例：具有标量和指针自变量的组件
4.3. 管道 x
4.3.1. pipe类别及其用途
4.4. Avalon® 存储器映射Host接口 x
4.4.1. 存储器映射Host测试台构造函数（Constructor） 4.4.2. 描述存储器接口的隐式和显式实例 4.4.3. Avalon® Memory-Mapped Host接口和加载-存储-单元（Load-Store Units）
4.4.3. Avalon® Memory-Mapped Host接口和加载-存储-单元（Load-Store Units） x
4.4.3.1. Load-Store Unit类型 4.4.3.2. 存储器访问合并和加载-存储单元
4.5. Agent（代理）接口 x
4.5.1. 控制和状态寄存器（CSR）Agent 4.5.2. Agent存储器
5. 组件存储器（存储器属性） x
5.1. 静态变量
6. 组件中的循环 x
6.1. 循环启动间隔（ii预处理指令） 6.2. 循环依赖项（ivdep预处理指令） 6.3. 循环合并（loop_coalesce预处理指令) 6.4. 循环展开（unroll预处理指令） 6.5. 循环并发(max_concurrency预处理指令) 6.6. 循环迭代推测（speculated_iterations预处理指令 6.7. 循环流水线控制（disable_loop_pipelining预处理指令） 6.8. 循环交叉存取控制（max_interleaving预处理指令） 6.9. 循环融合（Loop Fusion）
6.9. 循环融合（Loop Fusion） x
6.9.1. 循环融合控制（loop_fuse预处理指令） 6.9.2. 循环融合豁免（loop_fuse预处理指令）
7. 组件并发 x
7.1. 存储器空间或I/O内的串行等效性 7.2. 并发控制（hls_max_concurrency属性） 7.3. 组件流水线控制（hls_disable_component_pipelining属性）
8. 任意精度数学支持 x
8.1. 声明ac_int数据类型 8.2. 声明ac_fixed数据类型 8.3. 声明ac_complex数据类型 8.4. AC数据类型和本地编译器 8.5. 声明hls_float数据类型
8.1. 声明ac_int数据类型 x
8.1.1. 关于ac_int数据类型的重要使用信息 8.1.2. 整数提升（Integer Promotion）和ac_int数据类型整 8.1.3. 调试您使用的ac_int数据类型
8.2. 声明ac_fixed数据类型 x
8.2.1. 运算中的任意精度定点Literal（字面常量）
8.5. 声明hls_float数据类型 x
8.5.1. hls_float数据类型支持的操作符和返回类型 8.5.2. hls_float.h提供的其他数据类型
9. 组件目标频率(Target Frequency) x
9.1. 指定目标II和目标fMAX的效果
10. 任务系统 x
10.1. 任务函数 10.2. 内部流 10.3. 任务系统模拟
11. 库 x
11.1. 静态对象库 11.2. 创建静态对象库 11.3. 从HLS代码创建对象 11.4. 从RTL代码创建对象 11.5. 将对象文件打包到库中
11.3. 从HLS代码创建对象 x
11.3.1. 从HLS代码创建对象 11.3.2. 支持的 OpenCL* 语言结构体
11.4. 从RTL代码创建对象 x
11.4.1. RTL模块和HLS流水线（Pipeline） 11.4.2. 从RTL模块创建静态对象文件
11.4.1. RTL模块和HLS流水线（Pipeline） x
11.4.1.1. RTL模块到HLS流水线（Pipeline）的集成 11.4.1.2. RTL模块接口 11.4.1.3. RTL复位和时钟信号 11.4.1.4. 对象清单文件句法 11.4.1.5. 将HLS数据类型映射到RTL信号 11.4.1.6. 基于RTL的函数的HLS仿真模型 11.4.1.7. RTL模块与部分重配置之间的潜在不兼容性 11.4.1.8. 无停顿（Stall-Free）RTL 11.4.1.9. HLS库的RTL模块限制和局限性
11.4.1.2. RTL模块接口 x
11.4.1.2.1. RTL模块接口信号
11.4.1.3. RTL复位和时钟信号 x
11.4.1.3.1. Intel Agilex® 7和 Intel® Stratix® 10无停顿（Stall-Free）和可停顿（Stallable）RTL模块的特定设计复位要求
11.4.1.4. 对象清单文件句法 x
11.4.1.4.1. ATTRIBUTES的XML元素 11.4.1.4.2. INTERFACE的XML元素 11.4.1.4.3. RESOURCES的XML元素
11.4.1.4.1. ATTRIBUTES的XML元素 x
11.4.1.4.1.1. ALLOW_MERGING和HAS_SIDE_EFFECTS元素之间的交互。
12. 高级硬件综合控制 x
12.1. 数学函数的硬件实现控制 12.2. hls_fpga_reg()函数
12.1. 数学函数的硬件实现控制 x
12.1.1. 数学函数硬件实现总结 12.1.2. --dsp-mode命令选项 12.1.3. ihc::math_dsp_control函数
13. Intel® High Level Synthesis Compiler Pro版参考总结 x
13.1. Intel® HLS Compiler Pro版i++命令行参数 13.2. Intel® HLS Compiler Pro版头文件 13.3. Intel® HLS Compiler Pro版编译器定义的预处理器宏 13.4. Intel® HLS Compiler Pro版关键字 13.5. Intel® HLS Compiler Pro版模拟API（仅测试台） 13.6. Intel® HLS Compiler Pro版组件存储器属性 13.7. Intel® HLS Compiler Pro版循环预处理指令 13.8. Intel® HLS Compiler Pro版范围预处理指令 13.9. Intel® HLS Compiler Pro版组件属性 13.10. Intel® HLS Compiler Pro版组件默认值接口 13.11. Intel® HLS Compiler Pro版组件调用接口控制属性 13.12. Intel® HLS Compiler Pro版组件宏 13.13. Intel® HLS Compiler Pro版技术性任务系统API 13.14. Intel® HLS Compiler Pro版管道API 13.15. Intel® HLS Compiler Pro版流输入接口 13.16. Intel® HLS Compiler Pro版流输出接口 13.17. Intel® HLS Compiler Pro版存储器映射接口 13.18. Intel® HLS Compiler Pro版加载-存储单元控制 13.19. Intel® HLS Compiler Pro版任意精度数据类型
13.13. Intel® HLS Compiler Pro版技术性任务系统API x
13.13.1. ihc::stream分类
A. 高级数学源代码库 x
A.1. 随机数生成程序库 A.2. 矩阵乘法库 A.3. 乔莱斯基分解（Cholesky Decomposition）库
B. 支持的数学函数 x
B.1. math.h头文件提供的数学函数 B.2. extendedmath.h头文件提供的数学函数 B.3. ac_fixed_math.h头文件提供的数学函数 B.4. hls_float.h头文件提供的数学函数 B.5. hls_float_math.h头文件提供的数学函数 B.6. 默认舍入方案和非规格数（Subnormal Number）支持
1. Intel® HLS Compiler Pro版参考手册
2. 编译器
3. C语言和库支持
4. 组件接口
5. 组件存储器（存储器属性）
6. 组件中的循环
7. 组件并发
8. 任意精度数学支持
9. 组件目标频率(Target Frequency)
10. 任务系统
11. 库
12. 高级硬件综合控制
13. Intel® High Level Synthesis Compiler Pro版参考总结
A. 高级数学源代码库
B. 支持的数学函数
C. Cyclone® V限制
D. Intel® HLS Compiler Pro版参考手册存档
E. Intel® HLS Compiler Pro版参考手册修订历史

13.16. Intel® HLS Compiler Pro版流输出接口

使用stream_out对象和模板参数明确声明 Avalon® Streaming（ST）输出接口。您还可以使用stream_out Function API。

表 55.   Intel® HLS Compiler Pro版流输出接口模板总结
模板对象或参数 描述
ihc::stream_out 从组件来的流输出接口。
ihc::readylatency 指定ready信号被解除置位与不再能接受新输入的输入流两者之间的周期数。
ihc::bitsPerSymbol 描述数据如何分解为数据总线上的符号。
ihc::firstSymbolInHighOrderBits 指定流中的数据符号是否按大端顺序排列。
ihc::usesPackets 公开流接口上的startofpacket和endofpacket边带信号。
ihc::usesEmpty

公开流接口上的empty带外（out-of-band ）信号。

ihc::usesReady 控制是否存在就绪信号。

ihc::stream_out模板对象

句法
ihc::stream_out<datatype, template parameter >
有效值
任何有效的POD（普通旧数据）C++数据类型。
默认值
N/A
描述
从组件来的流输出接口。一旦组件返回，测试台可以从该缓冲区进行读取。
要了解更多详细信息，请参看如下教程:
  • <quartus_installdir>/hls/examples/tutorials/interfaces/ explicit_streams_buffer
  • <quartus_installdir>/hls/examples/tutorials/interfaces/ explicit_streams_packets_empty
  • <quartus_installdir>/hls/examples/tutorials/interfaces/ explicit_streams_packet_ready_valid
  • <quartus_installdir>/hls/examples/tutorials/interfaces/ explicit_streams_ready_latency
  • <quartus_installdir>/hls/examples/tutorials/interfaces/ mulitple_stream_call_sites

ihc::readylatency模板参数

句法
ihc::readylatency<value>
有效值
非负整数值（介于0-8）
默认值
0
描述
ready信号被解除置位和不在接受新输入的接收器之间的周期数。

从概念上讲，您可以将此参数视为与流相关数据的输入FIFO缓冲区上差不多就绪的延迟。

ihc::bitsPerSymbol模板参数

句法
ihc::bitsPerSymbol<value>
有效值
整除数据类型大小的正整数值。
默认值
数据类型大小
描述
描述数据如何在数据总线上被分解为符号。

数据将根据您设置的ihc::firstSymbolInHighOrderBits被分解。默认情况下，数据按小端顺序分解。

ihc::firstSymbolInHighOrderBits模板参数

句法
ihc::firstSymbolInHighOrderBits<value>
有效值
true或false
默认值
false
描述
指定流中的数据符号是否按大端顺序排列。

提示： 要确认此参数的设置，请查看设计的模拟波形。您无法在仿真或模拟测试台中看到设置此参数的效果。

ihc::usesPackets模板参数

句法
ihc::usesPackets<value>
有效值
true或false
默认值
false
描述
公开流接口上的startofpacket和endofpacket边带信号，可以通过基于读/写的数据包来访问。

ihc::usesEmpty模板参数

句法
ihc::usesEmpty<value>
有效值
true或false
默认值
false
描述

公开流接口上的empty带外（out-of-band）信号。

仅对每个时钟周期写入多个数据符号的流使用此声明。

empty信号表示在数据包的最终流写入期间数据总线上不代表有效数据的符号数。

您可以通过ihc::firstSymbolInHighOrderBits声明控制empty符号位于低位或高位。

ihc::usesReady模板参数

句法
ihc::usesReady<value>
有效值
true或false
默认值
true
描述
控制就绪信号是否出现。如果为false，则下游接收器（sink）必须在每个置位valid的周期能够接受数据。这样相当于将流读取调用更改为tryWrite，并假设success始终为true。

如果设置为false，则readyLatency必须为0。

Intel® HLS Compiler Pro版流输出接口stream_out函数API

表 56.   Intel® HLS Compiler Pro版流输出接口stream_out函数API
函数API 描述
void write(T data) 从组件来的阻塞写调用
void write(T data, bool sop, bool eop)

仅当设置了usesPackets<true>时可用。

通过带外（out-of-band）startofpacket和endofpacket信号的阻塞写入。
void write(T data, bool sop, bool eop, int empty) 仅当设置了usesPackets<true>和usesEmpty<true> 时可用。

通过带外startofpacket，endofpacket和empty信号的阻塞写入。

bool tryWrite(T data) 从组件来的非阻塞写调用。返回值表示写入是否成功。
bool tryWrite(T data, bool sop, bool eop)

仅当设置了usesPackets<true>时可用。

通过带外startofpacket和endofpacket信号的非阻塞写入。

返回值表示写入是否成功。即，当HLS组件尝试写入流的同时，下游接口正在将ready信号拉高。

bool tryWrite(T data, bool sop, bool eop, int empty) 仅当设置了usesPackets<true>和usesEmpty<true> 时可用。

通过带外startofpacket，endofpacket和empty信号的非阻塞写入。返回值表示写入是否成功

T read() 从测试台使用阻塞读调用来从组件读回数据。
T read(bool &sop, bool &eop)

仅当设置了usesPackets<true>时有效。

从测试台使用阻塞读调用，通过带外startofpacket和endofpacket信号从组件读回数据。
T read(bool &sop, bool &eop, int &empty) 仅当设置了usesPackets<true>和usesEmpty<true>时可用。

从测试台使用阻塞读调用，以带外startofpacket，endofpacket和empty 信号从组件读回数据。

Intel® HLS Compiler流输出接口代码实例

以下代码实例说明stream_out声明和stream_out函数API。 
// Blocking write
void foo (ihc::stream_out<int> &a) {
  static int count = 0;
  for(int idx = 0; idx < 5; idx ++){
    a.write(count++); // Blocking write
  }
}

// Non-blocking write
void foo_nb (ihc::stream_out<int> &a) {
  static int count = 0;
  for(int idx = 0; idx < 5; idx ++){
    bool success = a.tryWrite(count++); // Non-blocking write
    if (success) {
      // write was successful
    }
  }
}

int main() {
  ihc::stream_out<int> a;
  foo(a); // or foo_nb(a);
  
  // copy output to an array
  int outputData[5];
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    outputData[idx] = a.read();
  }
}
二级标题