XRT_Kernel与XRT_IP介绍

本文作者：赛灵思工程师 Yang Chen

从2020.2开始，XRT提供了新的Native API，以区别行业标准OpenCL API的，在FPGA加速应用上，两者都是可以使用的。XRT Native API的优势是更加契合FPGA加速应用，而OpenCL的优势则是平台通用性比较好。

XRT Native API里面有两个API比较有意思，可能会产生混淆，一个是xrt_kernel，另一个是xrt_ip。IP这个概念，在FPGA中还是比较常用的，典型的就是IP catalog里面的IP，当然这次讲到的IP更倾向于custom IP，即用户自定义IP（以下略作IP）。无论使用Vitis_hls， V++，Package_xo中哪种生成方法，最后生成的kernel的端口类型都是固定的，另外控制端口AXI_LITE的寄存器配置也是保持固定的（当然会因参数数量不同而变化）。

截取以下网址-page 274 S_AXILITE Control Register Map作参考：

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

这些寄存器设置都是工具自动生成的，用户不需要进行修改。具体这些信号是如何让控制这些模块的，以后有机会可以再讲。那么如果有些需求是，我是一名RTL设计者，设计里面有Xilinx IP需要配置功能，我想用更多一点的寄存器空间作额外配置，现有的寄存器空间不够，不能满足我的要求：假设，一个IP中内嵌了一个axi_timer IP（截图取自：https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/axi_timer/v2_0/pg079-axi-timer.pdf page 12）

那么我该如何配置它呢？

这时，之前提到xrt_ip就可以派上用场了，用户可以自己定制控制寄存器而不用受限于规定的control register map，当然端口类型还是需要按照kernel的要求来设计。沿用上述的寄存器配置，我们可以额外地添加寄存器：

所以我们可以看到，kernel应该算IP中的一个子集，只是IP的话更加的灵活些。但是由于IP控制寄存器配置的不固定，导致xrt无法自动管理IP（不知道哪个寄存器代表的含义），所以只能提供了寄存器接口让用户自己访问控制。从这方面来说，使用的便利性会降低，无论是IP的启动停止，还是寄存器配置都需要用户来控制。相对来说，xrt_kernel匹配的set_arg，run，wait等操作，它能够代替用户做一些底层操作，更加地省时省力。

原文标题：开发者分享｜XRT Native API: XRT_Kernel & XRT_IP 介绍

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审核编辑：汤梓红