11-2_基于HLS的加速器Overlay设计实例 - Notebook中调用硬件IP

介绍

本章节介绍了IP的接口及for循环语句directive基本方法、在Vivado工程中实例化HLS IP的流程、以及在Jupyter Notebook上对IP的调用方法。

目标

• ​ 使用基本的HLS directive

• ​ 在Vivado中实例化HLS IP

• ​ Jupyter notebook中调用HLS IP

步骤1：创建新的Solution

打开实验1中的HLS工程，创建新的Solution

1.1 打开实验1中的HLS工程，点击 Project > New Solution…；

1.2 默认设置，点击 Finish按钮；

1.3 默认设置，点击 Finish按钮，工程中将会增加一个Solution2；

1.4 双击matrixmul.cpp，在Directive窗口，点击matrixmul后右键，将会出现对函数顶层模块插入Directive的选项；

1.5 点击Directive后，参照如下配置，点击OK；

1.6 使用同样的方法，对参数a、b、res和test添加directive，参照如下配置；

1.7 单击Col后，右键选择Insert Dorective…；

1.8 参照如下配置，点击OK；

1.9 最终的配置结果如下所示；

1.10 所有的directives都保存在了directives.tcl文件中；

1.11 点击 Solution > Run C Synthesis > Active Solution，对solution2进行综合；

1.12 点击工具栏 Export RTL按钮，导出IP；

1.13 弹出对话框作如下配置，点击OK；

1.14 Export报告如下；

1.15 关闭HLS；

步骤2：创建Vivado工程

2.创建Vivado工程:例化HLS IP到工程中

2.1 启动 Vivado工具: Start > Xilinx Design Tools > Vivado 2018.2；

2.2 新建Vivado工程；

2.3 一直点击Next按钮；

2.4 选择PYNQ-Z2板；

2.5 将刚刚生成的zip包拷贝到Vivado工程的.ip.user_files后解压缩；

2.6 将.ip.user_files文件夹添加到ip库；

2.7 创建 Block Design；

2.8 添加ZYNQ7 Processing System IP 到Block Design；

2.9 点击Run Block Automation，保持默认配置，点击OK；

2.10 为Zynq Processing System增加HP0口；

2.11 例化Matrixmul到Block Design；

2.12 通过AXI DMA将Matrixmul IP连接到PS侧，最终的Block Design如下图所示；

2.13 创建 HDL Wrapper文件；

2.14 生成Bitstream文件；

2.15 生成Block Design的tcl文件；

2.16 将tcl文件和bitstream文件拷贝到lab2_src/matrixmul目录，并将tcl文件和bitstream文件重命名为matrixmul.tcl和matrixmulbit；

步骤3：连接PYNQ-Z2测试

3. 将PYNQ-Z2上电，通过Jupyter访问Matrixmul IP

3.1 将笔记本或者PC机的IP地址设置为192.168.2.X

3.2 按如下方式设置好PYNQ-Z2，并将PYNQ-Z2通过网线连接到PC后，然后上电；

3.3 待PYNQ-Z2启动完成后，通过Winscp等sftp工具将包含tcl文件、bitstream文件和ipynb文件的matrixmul文件夹下载到板卡的jupyter_notebooks目录中；

注:用户名与密码均为: xilinx

3.4 打开Chrome或者Firefox等IE浏览器，输入192.168.2.99，密码为：xilinx

3.5 打开matrixmul目录，运行matrixmul.ipynb开始测试，