ap_vector

Vitis HLS向けの強力な整数ベクトル計算ライブラリap_vectorをご紹介します。幅広のap_uint型とap_vector型の間で双方向に型変換が可能で、numpyライクな算術演算を提供しています。ap_vectorを使用することで、HLS向けの煩雑なループ記述がより便利になり、コードの可読性が大幅に向上します。今すぐap_vectorをHLSプロジェクトで活用し始めましょう！

概要

ap_vector クラスは、以下の機能を提供します。

• ap_int の長いビット幅の型と ap_vector 型の配列を、容易に行ったり来たりできます。
• ap_vector 同士や ap_vector と ap_int に対する四則演算および左右シフト演算が行えます。
• 異なるビット幅の ap_vector への型変換ができます。

使用方法

ap_vector の定義と初期化

#include "ap_int.h"
#include "ap_vector.h"

// 例: 4要素の8ビット幅のap_vectorを作成
ap_uint<32> value = 0x12345678;
ap_vector<4, 8> list = value;

要素へのアクセスと変更

// 要素へのアクセス
ap_int<8> elem = list[0];

// 要素の変更
list[1] = 0xAB;

四則演算および左右シフト演算

// ap_vectorと定数の演算
auto list_add1 = list1 + 1234;

// ap_vectorとap_int形の演算
ap_int<32> item = 4321;
auto list_add2 = list1 + item;

// ap_vector同士の演算
auto list_add3 = list1 + list2;

このように + 演算子を用いて ap_vector に対する演算を行うことができます。 その他にも、以下の演算が利用できます。

足し算: list1 + list2
引き算: list1 - list2
掛け算: list1 * list2
割り算: list1 / list2
あまり: list1 % list2
左シフト: list1 << list2
右シフト: list1 >> list2

型変換

// ap_uint から ap_vector への変換
ap_uint<32> value = 0x12345678;
ap_vector<4, 8> list = value;

// ap_vector から ap_uint への変換
ap_uint<32> result = list;

// 異なるビット幅の ap_vector への変換
ap_vector<4, 16> list2 = ap_vector<4, 16>(list1);

注意点

• ap_intはap_vectorと双方向にキャストできないため、ap_uintを使用してください。
• 適切に#pragmaを使用しないと、最適なパフォーマンスが得られません。
• ほとんどの場合で#pragma HLS pipelineの中でap_vectorを使用することが推奨されます。

サンプルコード

main.cc にサンプルコードがあります。機能を網羅するテストコードが記載されていますので、実装の詳細や使い方を理解するために参考にしてください。

謝辞

このプロジェクトは、ChatGPTを全面的に活用して作成されています。