vivado hls的应用（axis接口）

前面的文章说了常用的两种接口，一种是axi-lite接口，这种接口最为常见。还有一种接口是maxi接口，这种接口一般用于ddr访问。事实上除了这两种接口之外，还有一种接口，那就是axis接口。这是一种数据流接口，用的最多的地方，就是图像处理。

1、视频流

所谓的视频流，一般来自于两个地方，一个是mipi camera，或者是dvp camera，这都是可以的。但是对于低端的zynq soc来说，mipi接口不太现实。因此，还有一个选择，那就是usb camera。很多情况下，可以usb接口先读取到camera的数据，然后交给pl来处理，这是非常常见的一个方式，当然这种方式需要linux+usb+uvc的支持。

2、opencv算法

对于图像处理来说，opencv基本是标配。但是opencv如果用cpu来算的话，效率比较低。这种情况下，一般就会选择用pl对算法进行加速处理。如果加上一些寄存器的配置，这种情况下就会涉及到axi-lite、axis两种接口。

3、hls源代码文件类型

由于hls中涉及opencv hls版本的调用，源代码类型需要调整为cpp，不然有可能编译不过。

4、灰度图像处理

整个代码比较简单，一方面是流程简单，一方面是接口简单。流程方面，就是ip从axis拿到图像之后，直接转成灰度图，再借助于axis接口送出去。接口方面，如之前所描述的那样，包含了axi-lite和axis两种接口。

复制代码

#include <hls_video.h>

#define MAX_HEIGHT 800
#define MAX_WIDTH 1280

typedef hls::stream<ap_axiu<24,1,1,1> > AXI_STREAM;
typedef hls::Mat<MAX_HEIGHT, MAX_WIDTH, HLS_8UC3> RGB_IMAGE;
typedef hls::Mat<MAX_HEIGHT, MAX_WIDTH, HLS_8UC1> GRAY_IMAGE;

void led_control(AXI_STREAM& input_stream,
		AXI_STREAM& output_stream,
		int rows,
		int cols)
{

#pragma HLS INTERFACE s_axilite port=cols
#pragma HLS INTERFACE s_axilite port=rows
#pragma HLS INTERFACE axis port=output_stream
#pragma HLS INTERFACE axis port=input_stream
#pragma HLS INTERFACE ap_ctrl_none port=return
#pragma HLS DATAFLOW

	RGB_IMAGE img_0(rows, cols);
	GRAY_IMAGE img_1(rows, cols);
	RGB_IMAGE img_2(rows, cols);

	hls::AXIvideo2Mat(input_stream, img_0);
	hls::CvtColor<HLS_RGB2GRAY, HLS_8UC3, HLS_8UC1>(img_0, img_1);
	hls::CvtColor<HLS_GRAY2RGB, HLS_8UC1, HLS_8UC3>(img_1, img_2);
	hls::Mat2AXIvideo(img_2, output_stream);
}

5、综合、导出rtl

这部分流程是标配，不再赘述。

6、创建vivado测试工程

为了验证ip是否正确，需要创建一个vivado工程。通常除了添加cpu之外，我们还会添加一下gpio、uart，这样一个最小系统就准备好了。

7、设置ip地址，导入ip

vivado准备好了之后，就可以设置ip路径，准备导入ip。ip本身只能接收图像输入，此外还需要一个接口来接收处理后的图像。在block design上面，这一工作一般是由vdma来完成的。

框图中有一个地方需要注意下，vdma默认接收的图象是32位的，这里我们hls ip默认是24位，所以vdma需要调整下。此外，中断信号有三个来源，所以，这里还添加了一个concat ip。

8、确认验证

所有ip、连线都ok之后，就可以使用厂家提供的验证工具确认一下，是不是真的ok。当然，因为涉及到几个外设ip，对应的地址范围也要确认一下，