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
ihc::launch函数 ihc::collect函数 ihc::launch_always_run函数 Intel® HLS Compiler任务系统代码实例 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

13.13. Intel® HLS Compiler Pro版技术性任务系统API

表 49.   Intel® HLS Compiler任务系统总结
函数 描述
ihc::launch 将函数标记为硬件生成的 Intel® HLS Compiler任务，并异步启动任务函数。
ihc::collect 同步组件中指定任务函数的完成。
ihc::stream 允许不同任务函数之间进行流式通信。
ihc::launch_always_run 在组件上电或复位时启动任务函数并连续执行该函数。
Recommendation： 将 ihc_hls_set_component_wait_cycle 与此函数一起使用可以使您的组件和始终运行的任务函数保持协调正确。

ihc::launch函数

句法
ihc::launch<function[, capacity]>(fuction_argument_list)
其中函数参数定义如下：

  • function

    您正在调用的函数的名称，调用该函数用作您组件中的 Intel® HLS Compiler任务。

  • capacity

    可选值，设置后将产生深度为capacity的FIFO缓冲插入启动任务的函数和任务函数之间。

    设置capacity参数，当您观察到停顿模式时，表明由调用的任务函数（function）引入的任何背压之间存在不平衡并且调用程序启动此任务函数的频率。

  • fuction_argument_list

    参数列表传递给任务函数。

    该列表必须与任务函数所需的参数（名称和类型）相匹配。

描述
ihc::launch API函数将函数标识为硬件生成的 Intel® HLS Compiler任务。调用此函数将异步启动任务函数。

如果任务函数无法接受新线程，则ihc::launch函数可以阻止调用ihc::launch函数的函数。

提供ihc::launch API函数的参数列表必须（在名称和类型上）与任务函数所需的参数列表相匹配。

ihc::collect函数

句法
ihc::collect<function[, capacity]>()
其中函数参数定义如下：
  • function

    综合完成的 Intel® HLS Compiler任务参数名称。

    设置capacity参数，当您观察到的停顿模型表明任务函数（function）产生的数据节奏与调用程序的阅读节奏不同时。

  • capacity

    可选值，设置后将产生大小为capacity的FIFO 缓冲被插入到任务函数和收集任务的函数之间。

描述
ihc::collect API函数同步组件中指定的任务函数的完成。

对于非void任务函数，ihc::collect API函数收集指定任务函数的结果。

对于void任务函数， ihc::collect API函数同步任务函数的done信号。

ihc::collect调用任务函数的次数必须与同一任务函数的ihc::launch调用次数相匹配，以便刷新对该任务的所有调用。

Special Case： 如果您完全不使用ihc::collect，则编译器会优化并绑定任务的返回流，使其不会出现停顿，并忽略返回流上的任何数据。其他流接口仍可对任务函数施加背压。此外，调用程序可能会在任务函数之前完成。

ihc::launch_always_run函数

句法
ihc::launch_always_run<function>()
其中函数参数定义如下：
  • <function>

    您正在调用的函数名称，作为组件中持续执行的 Intel® HLS Compiler任务。

描述

使用ihc::launch_always_run API函数来连续执行任务函数，就像使用hls_always_run_component调用接口参数调用一个组件。

该任务在组件上电或重置时启动，而不是在数据路径中的特定点启动。

您向此API提供的任务函数必须与此原型匹配： 
void function(void)

您的任务函数必须没有函数参数也没有返回值。您应该通过全局流或使用编译时常量模板参数与您的任务函数进行通信。

使用 ihc_hls_set_component_wait_cycle API函数，使用ihc::launch_always_run API函数时，因为顶层组件可以在所有始终运行的任务函数完成分配给它们的工作之前完成。

实例
如下实例展示了ihc::launch_always_run函数的简单使用方法。 
ihc::stream<int> in_stream, out_stream;

template <ihc::stream<int> &inStream,
          ihc::stream<int> &outStream>

void my_task()
{
  int x = inStream.read();
  x *= 2;
  outStream.write(x);
}

component void foo()
{
  ihc::launch_always_run<my_task<in_stream, out_stream>>();
}

Intel® HLS Compiler任务系统代码实例

以下代码实例说明了如何使用任务系统API。 
int mul(int a, int b)
{
	return a * b;
}

Template<typename T>
T add(T a, T b)
{
	return a + b;
}

component int foo(int a, int b)
{
	ihc::launch<mul>(a,b);
	ihc::launch<add<int>>(a,b);
	int prod = ihc::collect<mul>();
	int sum = ihc::collect<add<int>>();
	return sum + prod;
}

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