对 SystemC 模型进行编码 - 2023.2 简体中文

定义 SystemC 模型的过程步骤如下：

1. 包含头文件："xtlm_ap_ctrl.h" 和 "xtlm.h"。
2. 基于支持的内核类型（如 ap_ctrl_chain、ap_ctrl_hs 等），从预定义的类衍生出内核。
3. 声明并定义内核上使用的 AXI 接口。
4. 添加所需的内核实参，其中包含正确的地址偏移和大小。
5. 在 main() 线程中写入内核主体。

以下代码示例演示了此过程。

创建 SystemC 模型时，基于受支持的控制协议（如 xtlm_ap_ctrl_chain、xtlm_ap_ctrl_hs 和 xtlm_ap_ctrl_none）从类衍生出内核。请使用以下结构来创建 SystemC 模型。

#include "xtlm.h"
#include "xtlm_ap_ctrl.h"
 
class vadd : public xsc::xtlm_ap_ctrl_hs
{
    public:
        SC_HAS_PROCESS(vadd);
        vadd(sc_module_name name, xsc::common_cpp::properties& _properties):
        xsc::xtlm_ap_ctrl_hs(name)
        {
            DEFINE_XTLM_AXIMM_MASTER_IF(in1, 32);
            DEFINE_XTLM_AXIMM_MASTER_IF(in2, 32);
            DEFINE_XTLM_AXIMM_MASTER_IF(out_r, 32);
 
           ADD_MEMORY_IF_ARG(in1,   0x10, 0x8);
           ADD_MEMORY_IF_ARG(in2,   0x18, 0x8);
           ADD_MEMORY_IF_ARG(out_r, 0x20, 0x8);
           ADD_SCALAR_ARG(size,     0x28, 0x4);
 
            SC_THREAD(main_thread);
        }
 
 
        //! Declare aximm interfaces..
        DECLARE_XTLM_AXIMM_MASTER_IF(in1);
        DECLARE_XTLM_AXIMM_MASTER_IF(in2);
        DECLARE_XTLM_AXIMM_MASTER_IF(out_r);
 
        //! Declare scalar args...
        unsigned int size;
 
        void main_thread()
        {
            wait(ev_ap_start); //! Wait on ap_start event...
 
            //! Copy kernel args configured by host...
            uint64_t  in1_base_addr = kernel_args[0];
            uint64_t  in2_base_addr = kernel_args[1];
            uint64_t  out_r_base_addr = kernel_args[2];
            size = kernel_args[3];
 
            unsigned data1, data2, data_r;
            for(int i = 0; i < size; i++) {
                in1->read(in1_base_addr + (i*4), (unsigned char*)&data1);  //! Read from in1 interface
                in2->read(in2_base_addr + (i*4), (unsigned char*)&data2);  //! Read from in2 interface
 
                //! Add data1 & data2 and write back result
                data_r = data1 + data2;                //! Add
                out_r->write(out_r_base_addr + (i*4), (unsigned char*)&data_r); //! Write the result
            }
 
            ap_done(); //! completed Kernel computation...
        }
 
};

包含的文件位于 Vitis 安装层级的 $XILINX_Vivado/data/systemc/simlibs/ 文件夹下。

内核名称是在为 SystemC 模型定义类时指定的（如上所述），继承自 xtlm_ap_ctrl_hs 类。

DECLARE_XTLM_AXIMM_MASTER_IF(in1);
DEFINE_XTLM_AXIMM_MASTER_IF(in1, 32);

ADD_MEMORY_IF_ARG(in1, 0x10, 0x8);

指定内核实参、偏移和大小时，这些值应与 XRT 管理的内核的 AXI4‑Lite 接口中反映的值相匹配，如 软件可控内核 和 XRT 管理的内核的控制要求 中所述。

低于 0x10 的地址为保留地址，供 XRT 用于管理内核执行。内核实参可从 0x10 开始向上指定。最重要的是，SystemC 模型中指定的实参、偏移和大小应与 Vitis HLS 或 RTL 内核中使用的值相匹配。

该内核是在 SystemC main_thread 中执行的。此线程会等待至主机应用或 XRT 的 ap_start 位完成置位后才开始执行，届时内核即可按如下方式处理实参值：

1. 内核等待来自 XRT (ev_ap_start) 的开始信号。
2. 将内核实参映射至 SystemC 模型中的变量。
3. 读取输入。
4. 添加矢量并捕获结果。
5. 将输出写回主机。
6. 将完成信号发送给 XRT (ap_done)。