Факторы задержки с нативной плавающей точкой

Собственный компонент HDL Coder™ технология с плавающей точкой может сгенерировать HDL-код из вашего проекта с плавающей точкой. Нативные операторы с плавающей точкой имеют задержку. Когда вы генерируете HDL-код, генератор кода выясняет эту задержку и добавляет соответствие с задержками, чтобы сбалансировать параллельные пути.

Просмотрите задержку оператора с плавающей точкой

Откройте модель hdlcoder_nfp_delay_allocation Simulink™. Модель использует типы данных single и вычисляет квадратный корень. Модель имеет параллельный путь, чтобы проиллюстрировать, как генератор кода балансирует задержки.

load_system('hdlcoder_nfp_delay_allocation')
open_system('hdlcoder_nfp_delay_allocation/DUT')

Сгенерировать HDL-код:

  1. Щелкните правой кнопкой по DUT Subsystem и выберите HDL Code> Generate HDL for Subsystem.

  2. Чтобы видеть сгенерированную модель после генерации HDL-кода, в командной строке, вводят gm_hdlcoder_nfp_delay_allocation.

Блок NFP Sqrt является оператором с плавающей точкой, соответствующим блоку Sqrt в вашей модели, и имеет задержку 28. Генератор кода определяет эту задержку и добавляет соответствующую задержку длины 28 в параллельном пути. Чтобы видеть задержку операции квадратного корня, дважды кликните блок NFP Sqrt. Длина Задержки блока Sqrt_pd1 соответствует задержке оператора.

Можно настроить задержку проекта. Используйте пользовательские настройки задержки, чтобы разработать для компромиссов между задержкой и пропускной способностью. Можно затем оптимизировать реализацию проекта на целевом устройстве FPGA для области и скорости. Настройте задержку при помощи:

  • Установка Latency Strategy: Задайте, сопоставить ли вашу целую модель Simulink™ или отдельные блоки в вашей модели к максимуму, минимуму или нулевой задержке оператора с плавающей точкой.

  • Пользовательская Задержка: можно задать пользовательскую задержку для определенных блоков, которые вы используете в своей модели Simulink™. Пользовательская установка задержки может принять значения от нуля до максимальной задержки оператора с плавающей точкой.

  • Сверхдискретизация фактора: Увеличение фактора Сверхдискретизации управляет проектом на более быстрой тактовой частоте и поглощает конвейеры тактовой частоты с задержкой оператора с плавающей точкой.

  • Задержите блоки в модели: Если ваша модель Simulink имеет задержку, HDL Coder™ может поглотить некоторых или всю задержку с нативной реализацией с плавающей точкой.

Установка стратегии задержки для модели

Можно задать установку стратегии задержки для целой модели или для отдельных блоков в модели.

Задавать эту установку для модели:

  1. В модели hdlcoder_nfp_delay_allocation щелкните правой кнопкой по DUT Subsystem и выберите HDL Code> HDL Coder Properties.

  2. На вкладке HDL Code Generation> Global Settings> Floating Point Target, для Библиотеки, выбирают Native Floating Point, и затем для Стратегии Задержки, выбирают MAX, MIN или ZERO.

Задавать это сходящее с командной строки:

  • Создайте объект hdlcoder.FloatingPointTargetConfig для нативной плавающей точки при помощи функции hdlcoder.createFloatingPointTargetConfig.

nfpconfig = hdlcoder.createFloatingPointTargetConfig('NATIVEFLOATINGPOINT');
hdlset_param('hdlcoder_nfp_delay_allocation', 'FloatingPointTargetConfiguration', nfpconfig);
  • Задайте стратегию задержки при помощи LatencyStrategy property объекта nfpconfig.

nfpconfig.LibrarySettings.LatencyStrategy = 'MAX'
nfpconfig = 

  FloatingPointTargetConfig with properties:

            Library: 'NativeFloatingPoint'
    LibrarySettings: [1x1 fpconfig.NFPLatencyDrivenMode]
           IPConfig: [1x1 hdlcoder.FloatingPointTargetConfig.IPConfig]

Чтобы видеть информацию о задержке, сгенерируйте HDL-код и затем откройте сгенерированную модель. Чтобы открыть сгенерированную модель, введите команду gm_hdlcoder_nfp_delay_allocation.

Пользовательская стратегия задержки блоков

Для блоков в вашей модели Simulink™ можно выборочно настроить стратегию задержки. По умолчанию блоки наследовались, стратегия задержки, устанавливающая вас, задают для модели. Для определенных блоков можно задать пользовательское значение задержки, которое является между нулем и максимальной задержкой оператора с плавающей точкой.

Путем определения пользовательской задержки можно настроить проект для компромиссов между:

  • Частота часов и потребление энергии: более высокие повышения стоимости задержки максимальная частота часов (Fmax), которого можно достигнуть, который увеличивает динамическое потребление энергии.

  • Сверхдискретизация факторной и частоты дискретизации: комбинация более высокого значения задержки и более высокого фактора сверхдискретизации увеличивает Fmax, что вы можете достигнуть, но уменьшаете частоту дискретизации.

Чтобы узнать больше об этой установке и как задать стратегию задержки блока, смотрите LatencyStrategy.

Например, если у вас есть блок Add в параллельном пути в вашей модели, можно задать пользовательское значение задержки 2 для блока Add путем ввода этих команд.

load_system('hdlcoder_nfp_delay_allocation_custom')
open_system('hdlcoder_nfp_delay_allocation_custom')
hdlset_param('hdlcoder_nfp_delay_allocation_custom/DUT/Add','LatencyStrategy','Custom')
hdlset_param('hdlcoder_nfp_delay_allocation_custom/DUT/Add','NFPCustomLatency',2)

Чтобы видеть информацию о задержке, сгенерируйте HDL-код и затем откройте сгенерированную модель. Чтобы открыть сгенерированную модель, введите команду gm_hdlcoder_nfp_delay_allocation_custom. В сгенерированной модели вы видите, что блок NFP Add имеет задержку 2.

Сверхдискретизация фактора

Когда вы разрабатываете блоки в своей модели Simulink™ на скорости передачи данных, задаете фактор Сверхдискретизации, больше, чем один. Фактор Сверхдискретизации вставляет конвейерные регистры на более быстрой тактовой частоте, которая улучшает частоту часов и уменьшает использование области. Чтобы узнать больше о конвейеризации тактовой частоты, смотрите, что Тактовая частота Конвейерно обрабатывает.

Видеть эффект Сверхдискретизации фактора на модели, в модели hdlcoder_nfp_delay_allocation:

  1. Добавьте блок Delay с длиной Задержки 1 при выводе блока Sqrt.

  2. Щелкните правой кнопкой по DUT и выберите HDL Code> HDL Coder Properties.

  3. На генерации HDL-кода> Глобальная панель Настроек, введите значение 40 для Сверхдискретизации фактора.

После генерации HDL-кода сгенерированная модель показывает блок NFP Sqrt, действующий на тактовой частоте, которая в 40 раз быстрее, чем блок Sqrt в вашей модели. Блок NFP Sqrt поглотил блок Delay в вашей модели Simulink™. Блок Delay теперь действует на тактовой частоте. Эта реализация сохраняет область путем поглощения дополнительной задержки и улучшает синхронизацию путем работы на более быстрой тактовой частоте.

Задержите поглощение в модели

Если ваша модель Simulink™ имеет блок Delay с достаточной длиной Задержки, смежной с оператором, HDL Coder™ поглощает задержки как часть задержки оператора.

Примечание: Чтобы поглотить задержки, убедитесь, что вы группируете задержки, смежные с блоком.

Если длина Задержки равна задержке оператора с плавающей точкой, HDL Coder™ поглощает задержки и не вводит дополнительной задержки.

В модели hdlcoder_nfp_delay_allocation:

  1. Дважды кликните блок Delay при выводе блока Sqrt и измените длину Задержки на 28.

  2. Сгенерируйте HDL-код для Подсистемы DUT.

  3. После генерации HDL-кода, в командной строке, вводят gm_hdlcoder_nfp_delay_allocation, чтобы открыть сгенерированную модель.

В сгенерированной модели вы видите, что блок NFP Sqrt поглощает блок Delay, смежный с блоком Sqrt в вашей исходной модели. Это поглощение задержки происходит, потому что задержка оператора равна длине Задержки. Генератор кода поэтому избегает дополнительной задержки в вашей модели.

Если длина Задержки является меньше, чем задержка оператора, HDL Coder™ поглощает доступные задержки, и балансы параллельны путям путем добавления соответствия с задержками.

В модели hdlcoder_nfp_delay_allocation:

  1. Дважды кликните блок Delay при выводе блока Sqrt и измените длину Задержки на 21.

  2. Сгенерируйте HDL-код для Подсистемы DUT.

  3. После генерации HDL-кода, в командной строке, вводят gm_hdlcoder_nfp_delay_allocation, чтобы открыть сгенерированную модель.

Вы видите, что блок NFP Sqrt поглотил Задержку длины 21 и добавил соответствующую задержку длины 7 в параллельном пути, потому что операция квадратного корня требует задержек 28.

Если длина задержки больше, чем задержка оператора, генератор кода поглощает определенное число задержек, равных задержке, и избыточные задержки появляются вне оператора.

В модели hdlcoder_nfp_delay_allocation:

  1. Дважды кликните блок Delay при выводе блока Sqrt и измените длину Задержки на 34.

  2. Сгенерируйте HDL-код для Подсистемы DUT.

  3. После генерации HDL-кода, в командной строке, вводят gm_hdlcoder_nfp_delay_allocation, чтобы открыть сгенерированную модель.

Блок NFP Sqrt поглотил 28 задержек, потому что операция квадратного корня имеет задержку 28. Избыточная задержка 6 вне оператора.

Смотрите также

Руководства по моделированию

Функции

Свойства

Связанные примеры

Больше о