XRT_Kernel與XRT_IP介紹

本文作者：賽靈思工程師 Yang Chen

從2020.2開始，XRT提供了新的Native API，以區(qū)別行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)OpenCL API的，在FPGA加速應(yīng)用上，兩者都是可以使用的。XRT Native API的優(yōu)勢(shì)是更加契合FPGA加速應(yīng)用，而OpenCL的優(yōu)勢(shì)則是平臺(tái)通用性比較好。

XRT Native API里面有兩個(gè)API比較有意思，可能會(huì)產(chǎn)生混淆，一個(gè)是xrt_kernel，另一個(gè)是xrt_ip。IP這個(gè)概念，在FPGA中還是比較常用的，典型的就是IP catalog里面的IP，當(dāng)然這次講到的IP更傾向于custom IP，即用戶自定義IP（以下略作IP）。無論使用Vitis_hls， V++，Package_xo中哪種生成方法，最后生成的kernel的端口類型都是固定的，另外控制端口AXI_LITE的寄存器配置也是保持固定的（當(dāng)然會(huì)因參數(shù)數(shù)量不同而變化）。

截取以下網(wǎng)址-page 274 S_AXILITE Control Register Map作參考：

（https://www.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/xilinx2021_2/ug1399-vitis-hls.pdf ）

這些寄存器設(shè)置都是工具自動(dòng)生成的，用戶不需要進(jìn)行修改。具體這些信號(hào)是如何讓控制這些模塊的，以后有機(jī)會(huì)可以再講。那么如果有些需求是，我是一名RTL設(shè)計(jì)者，設(shè)計(jì)里面有Xilinx IP需要配置功能，我想用更多一點(diǎn)的寄存器空間作額外配置，現(xiàn)有的寄存器空間不夠，不能滿足我的要求：假設(shè)，一個(gè)IP中內(nèi)嵌了一個(gè)axi_timer IP（截圖取自：https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/axi_timer/v2_0/pg079-axi-timer.pdf page 12）

那么我該如何配置它呢？

這時(shí)，之前提到xrt_ip就可以派上用場(chǎng)了，用戶可以自己定制控制寄存器而不用受限于規(guī)定的control register map，當(dāng)然端口類型還是需要按照kernel的要求來設(shè)計(jì)。沿用上述的寄存器配置，我們可以額外地添加寄存器：

所以我們可以看到，kernel應(yīng)該算IP中的一個(gè)子集，只是IP的話更加的靈活些。但是由于IP控制寄存器配置的不固定，導(dǎo)致xrt無法自動(dòng)管理IP（不知道哪個(gè)寄存器代表的含義），所以只能提供了寄存器接口讓用戶自己訪問控制。從這方面來說，使用的便利性會(huì)降低，無論是IP的啟動(dòng)停止，還是寄存器配置都需要用戶來控制。相對(duì)來說，xrt_kernel匹配的set_arg，run，wait等操作，它能夠代替用戶做一些底層操作，更加地省時(shí)省力。

原文標(biāo)題：開發(fā)者分享｜XRT Native API: XRT_Kernel & XRT_IP 介紹

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審核編輯：湯梓紅