xilinx暑期学校学习笔记(一)基于HLS的FIR滤波器

编程入门行业动态更新时间:2024-10-25 12:17:19

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xilinx暑期学校学习笔记(一)基于HLS的FIR滤波器

文章目录

代码分析
HLS
- 仿真和综合
- - 仿真的代码内容
  - 综合报告
- 优化
- IP-XACT Adapter
Vivado工程
- SDK

代码分析

源文件内容为

#include "fir.h" void fir (data_t *y,data_t x) {const coef_t c[N+1]={#include "fir_coef.dat"};static data_t shift_reg[N];acc_t acc;int i;acc=(acc_t)shift_reg[N-1]*(acc_t)c[N];loop: for (i=N-1;i!=0;i--) {acc+=(acc_t)shift_reg[i-1]*(acc_t)c[i];shift_reg[i]=shift_reg[i-1];}acc+=(acc_t)x*(acc_t)c[0];shift_reg[0]=x;*y = acc>>15;
}

头文件内容为

#ifndef _FIR_H_ 
#define _FIR_H_
#include "ap_cint.h"
#define N	58
#define SAMPLES N+10 // just few more samples then number of taps
typedef short	coef_t;
typedef short	data_t;
typedef int38	acc_t;
#endif

系数文件为

函数入口为

void fir (data_t *y,data_t x)

x为输入参量，y为输入指针参数，方便外部访问计算结果。
首先读入全部的FIR系数到一个长度N+1的常量数组中。

  const coef_t c[N+1]={#include "fir_coef.dat"};

定义静态数组，这是因为FIR滤波器需要对前k项的样本数据做处理，因此需要静态数组储存过去读入的数值。

static data_t shift_reg[N];

部分的FIR滤波器内容可以考虑HLS 开发学习（一）FIR滤波器

接下来就是将寄存器数组移位

acc=(acc_t)shift_reg[N-1]*(acc_t)c[N];loop: for (i=N-1;i!=0;i--) {acc+=(acc_t)shift_reg[i-1]*(acc_t)c[i];shift_reg[i]=shift_reg[i-1];}

然后将新值插入到shift_reg的初始位置。然后让y指针的内容为acc右移15位。（为什么要右移15位呢？除以2^15？？）

acc+=(acc_t)x*(acc_t)c[0];shift_reg[0]=x;*y = acc>>15;

HLS

仿真和综合

仿真的代码内容

很直接，就是输入信号是一个脉冲信号（仅在t=0的时候不为0），然后将其不断送入fir滤波器

  int i;for (i=0;i<SAMPLES;i++) {if(i==0)signal = 0x8000;elsesignal = 0;fir(&output,signal);printf("%i %d %d\n",i,(int)signal,(int)output);
//   	  fprintf(fp,"%i %d %d\n",i,signal,output);

其输出的信号波形为

综合报告

综合后可得综合报告

Estimated clock period: 8.702
Worst case latency: 174
Number of DSP48E used: 3
Number of BRAMs used: 0
Number of FFs used: 167
Number of LUTs used: 154

以及接口