FPGA之乘法运算基于USE_DSP资源来实现
0 背景
最近在尝试采用并行40个通道运算来实现CT图像FDK算法的重建工作,其中每个通道运算具有一致性和独立性,主要涉及到乘法和加法运算,然后想将两个无符号数的乘法采用USE_DSP硬核来实现。
1 过程
软件版本:Vivado 2017.4 Synthesis Settings: 采用工具默认设置。
程序编写完毕后,进行综合,然后查看utilization report,发现40个通道对应的乘法运算只使用了2个DSP48资源,理论上应该使用40个DSP48资源才是正确的,综合结果见图1所示。

2 解决
第一步:采用Verilog Code中添加Synthesis Attribute属性来对综合工具进行约束。
代码示例为 (* use_dsp48 = "yes" *) reg [19: 0] line0_multi_resu;
参考官方手册UG901,《Vivado Design Suite User Guide》
结果: 再次进行综合,发现utilization report与添加Synthesis Attribute属性之前,并未发生变化,由此可知:该属性的添加尚未
达到要求,但是参见手册说明,应该是可以的;
第二步: 手动修改Synthesis Settings的相关参数选项。
主要修改了3个参数选项,见下图2红 {MOD}标记部分所示。
flatten hierarchy:修改为none,这样可以保持模块间的层级关系,便于信号的查找和Debug;
keep equivalent register:修改为yes,
务必勾选上。 否则综合工具还是会复用寄存器,造成综合时无法让所有通道采 用DSP资源并行实现;
max_dsp:这个是dsp数量的上限参数,修改为所需即可,看手册上意思,一般不用修改也可以的。

结果:再次进行Synthesis操作,查看utilization report,如下图3所示。由此可知,DSP硬核资源消耗数量为40,即此时40个并行 通道对应乘法运算均采用DSP来实现,满足设计要求,问题得到解决了。

说明:在解决问题过程中,参考到2篇博客对我有所帮助,在此感谢博主无私的分享!
参考链接1:
https://blog.csdn.net/FPGADesigner/article/details/82083829
参考链接2:《在vivado中使用attribute》
https://www.baidu.com/link?url=9H0KwVbuMJgngbuT3imC-oEN7FGvSZZvA_mobt4Er7IzA5M0qHpfBpLqvzXrrKelu6Qe--8RrT17DfOye_VeSq&wd=&eqid=f6bf4d47000411b5000000055be38545