HLS系列 – High Level Synthesis(HLS) 从一个最简单的fir滤波器开始3

在上一章“High LevelSynthesis(HLS) 从一个最简单的fir滤波器开始2”中，我们通过修改c的头文件里面的类型精度定义，把DSP48E的消耗数量从8个压缩到了2个：

但这个结果仍然不是最优的结果。理论上如果采用串行的结构，乘加运算可以复用，虽然latency会变长，但是一个fir滤波器最少只需要1个乘法器即可实现。但是我们之前的c代码，HLS确采用的2个乘法运算单元，这是为什么呢？

我们还是先看下原先的代码结构，简单起见，只放相关的片段：

我们可以看到，在上述c代码中，我们写了2处乘法运算，在默认的优化等级，且不加任何约束的情况下，HLS是直接一一对应翻译的过程，把这2处乘法运算直接映射成了RTL代码中的2个乘法单元。
其实稍微深入分析一下既可发现，c代码中的2处乘法运算，不会同时执行！①处的乘法运算，只有在i==0时才会执行；②处的乘法运算，只有在i≠0的时候才会执行。这两处乘法运算从逻辑上永远不会冲突（同时执行），也就意味着在理论上它们可以合并成一个乘法运算！

从上面的分析，我们可能会认为HLS工具是很“笨”的，为什么上述很简单是可以合并的乘法运算，它却没有办法分析出来呢。其实这是误解，HLS虽然是直接的翻译过程，但很多情况它是可以智能识别代码中某些可以合并的逻辑，并自动合并的。我们只需要设置一下HLS综合时的优化等级即可，就跟我们在c编译的时候设置优化等级一样。如何做呢？
1、在GUI界面下，邮件点击solution
2、选择solution settings…
3、在弹出的界面里面选择Add…
4、在弹出的界面里，选择config_bind（合并的意思），设置effortlevel为high，填写min_opp为mul（乘法的意思）

全部设置完成后，我们重新跑一遍HLS综合流程，既可以发现，综合后的资源消耗里面，DSP48E的个数变成了1个：

除了上面的，修改HLS综合工具设置的办法（把cofig_bind合并属性的effortlevel调高）之外，还有一个办法，可以达到上述一样的目的。这种办法就是：修改c代码，在c源代码里面只显性的出现一处*乘法运算

对于此fir滤波器的例子，我们可以把代码修改如下。功能没有任何改变，只是改变了c的写法，在代码中仅显式的出现了一处乘法运算。从综合结果里面可以看到，仅使用了一个DSP48E。

这两种方法，我本身更倾向于第2种，即重构c代码的结构，来引导HLS综合出想要的结果。这样的方式适应性更好，可以让我们对c到rtl的映射过程，有更深入和精确的把握！