一篇文章看懂HLS中的数据类型
vivado hls的输入可以是c、c++或者system c，从而继承了这些语言本身就具有的数据类型，例如char、short int、int等整型或float、double等浮点数据类型。不难发现，对于整型，其表示的字长是以8为边界的，这实际上和真实的硬件模型不完全匹配。这一点也不难理解，例如hdl中会根据设计需求设定位宽，而这些位宽很多情形下并不是8-bit、16-bit或者32-bit。因此，hls引入了任意精度（arbitraryprecision）的数据类型（对于systemc，可查看table 1-7, ug902）。以c++为例说明。
整数
1
对于任意精度整型数据类型，可通过ap_int声明位宽为w的有符号整数，或通过ap_uint声明位宽为w的无符号整数。需要添加头文件ap_int.h。
定点数
2
对于任意精度的定点小数，可通过ap_fixed声明位宽为w，其中整数部分字长为i的有符号定点小数；或通过ap_ufixed声明位宽为w，其中整数部分字长为i的无符号定点小数。需要添加头文件ap_fixed.h。
浮点数
3
对于浮点数据类型，除了float和double之外，vivado hls还引入了半精度浮点数half，需要添加头文件hls_half.h。该浮点数据类型为16-bit。
技巧
多种数据类型给用户提供了更多的选择，用户可根据实际需求选择可最佳匹配于硬件的数据类型。一个小的技巧是，把数据类型通过typedef定义在用户的头文件中。此外，在仿真时可采用float或double类型，以防止数据溢出，尽快完成算法功能的验证；之后再将设定为整型，观察是否有溢出，完成c综合。
结论
任意精度的数据类型可以完美地匹配硬件需求，同时还继承了原有数据类型所允许的操作。例如，对于两个13-bit的有符号整数相乘，不必把其定义为int类型，而是直接定义为ap_int，且可直接使用乘法运算符。这样做的最大好处就是更准确地获取资源利用率信息。注意在使用任意精度数据类型时要添加相应的头文件。
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1
对于任意精度整型数据类型，可通过ap_int声明位宽为w的有符号整数，或通过ap_uint声明位宽为w的无符号整数。需要添加头文件ap_int.h。
定点数
2
对于任意精度的定点小数，可通过ap_fixed声明位宽为w，其中整数部分字长为i的有符号定点小数；或通过ap_ufixed声明位宽为w，其中整数部分字长为i的无符号定点小数。需要添加头文件ap_fixed.h。
浮点数
3
对于浮点数据类型，除了float和double之外，vivado hls还引入了半精度浮点数half，需要添加头文件hls_half.h。该浮点数据类型为16-bit。
技巧
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结论
任意精度的数据类型可以完美地匹配硬件需求，同时还继承了原有数据类型所允许的操作。例如，对于两个13-bit的有符号整数相乘，不必把其定义为int类型，而是直接定义为ap_int，且可直接使用乘法运算符。这样做的最大好处就是更准确地获取资源利用率信息。注意在使用任意精度数据类型时要添加相应的头文件。
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