如何优化HLS仿真脚本运行时间

菜鸡一枚，记录下自己的学习过程，可能后续有更新，也可能没有更新，谨慎参考。

v1.0 24-02-22 C++ 打印秒级时间戳，向 TXT 文件写入多维数组

2 C++ 打印秒级时间戳

需求：由于自己目前一个 HLS 仿真脚本需要运行 1个多小时，先打算通过打印时间戳的方式找出最耗时的部分，然后想办法优化。

具体代码如下：

#include
#include
#include

//Getcurrenttimestamp(inseconds)
longlonggetCurrentTimestampInSeconds(){
autonow=std::now();
autonow_seconds=std::time_point_cast(now);
returnnow_seconds.time_since_epoch().count();
}

//Converttimestamptodate-timestring
std::stringtimestampToDateTimeString(longlongtimestamp){
autotime=std::from_time_t(timestamp);
std::time_tc_time=std::to_time_t(time);
charbuffer[80];
std::strftime(buffer,80,"%Y-%m-%d%H:%M:%S",std::localtime(&c_time));
returnstd::string(buffer);
}

voidprint_timestamp(){
//1Getcurrenttimestamp(seconds)
longlongtimestamp_seconds=getCurrentTimestampInSeconds();
std::cout<< "Current timestamp (seconds): " << timestamp_seconds << std::endl;
    // 2 Convert timestamp to date-time string and print it
    std::string datetime_string = timestampToDateTimeString(timestamp_seconds);
    std::cout << "Current date and time: " << datetime_string << std::endl;
}

HLS 仿真输出：

Currenttimestamp(seconds):1708591115
Currentdateandtime:2024-02-221635

C++ 代码在线调试 |

使用方式：将上述代码复制到 testbench 对应的cpp中。再需要打印时间戳时，调用 print_timestamp() 函数即可在 vitis hls 的控制台打印当前时间。（也可以放到一个额外的 cpp 文件中，然后testbench 包含该cpp对应的头文件即可）

代码解析：在C++中打印时间戳，可以使用标准库 和 来获取当前时间，并将其转换为时间戳。调用 getCurrentTimestampInSeconds 函数会返回当前时间的秒级时间戳。然后可以使用 头文件中的函数来将时间戳转换为年月日小时分秒的格式。

在 timestampToDateTimeString 函数中，先将时间戳转换为 std::system_clock 类型的时间点，然后使用将其转换为 std::time_t 类型。最后使用 std::strftime 函数将 std::time_t 类型的时间转换为日期时间字符串。

在 print_timestamp 中先获取秒级时间戳，再将时间戳转换为日期时间字符串并打印出来。

3 向 TXT 文件写入多维数组

我比较喜欢用 python 脚本生成测试激励(存储到 txt 文件中，一行一个数据)，然后 HLS testbench 读取激励文件。同时 hls 仿真结果也会写入到指定的 TXT 文件，用于与参考值进行详细对比，从而验证硬件代码是否功能正确。

这里以向 TXT 文件写入 3D 数组为例，具体代码如下：

#include
#include
#include
#include
#include
#include

usingnamespacestd;

//设置存放hls仿真结果的文件夹
conststringresult_path="path/to/hls_result/";
//这里的p_limit,b_limit,i_limit替换为想设置的常量,假设data为hls仿真结果
intdata[p_limit][b_limit][i_limit];

intmain()
{
ostringstreamoss;
{
cout<< "3 Saving output..."<

	

	若指定路径下无该 txt 文件，会自动创建 output_hls.txt 文件。

	代码解析：先通过拼接得到文件的绝对路径( 绝对路径已尝试过可行，相对路径未尝试 )，然后创建/打开该文件，再逐个读取数据数据，写入到文件中，最后关闭文件。

	也可将该代码写为一个工具函数，方便进行调用, 如下所示

	
#include
#include
#include
#include
#include
#include

usingnamespacestd;

template
voidwrite_3d_matrix_txt(Tsrc[],
stringpath,stringfname,
constintp_limit,
constintb_limit,
constinti_limit
)
{//fname:"output"
ostringstreamoss;
oss<< path << fname << "_hls.txt";
    string filename  = oss.str();
    ofstream outfile(filename);
    if(!outfile.is_open())
    {
        cout<<"open error!"<

	

	根据上述模板，可写出 1d, 2d, 4d... 等数组的写入工具函数。

	审核编辑：汤梓红