得益于賽靈思的SDSoC開發(fā)環(huán)境，將您的軟件算法部分卸載到Zynq SoC或Zynq UltraScale + MPSoC的PL(可編程邏輯)以滿足系統(tǒng)性能要求是非常簡單的。一旦您熟悉了SDSoC的數據傳輸選項，可以在PS和PL之間來回移動數據，您可以選擇適合您的設計的最佳選擇的數據移動器。然后，SDSoC的軟件估算工具會顯示預期的性能結果。

然而，當在實際的硅片上進行執(zhí)行的最終測試時，您的系統(tǒng)的性能有時不符合預期，您需要發(fā)現原因和治療方法。由于您已將軟件任務卸載到PL，所以現有的軟件調試/分析方法并不完全適用，因為并不是所有的處理都發(fā)生在PS中。

您需要確定出現意想不到的性能差距的原因。也許你是數據移動者的最佳選擇。也許卸載的代碼不是卸載到PL的好候選人。在不了解其原因的情況下，您無法解決性能問題。

您如何調查和調試基于Zynq的異構嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)性能，其中部分代碼在PS中運行，部分在PL中?

如果您是PL數據處理調試的世界的新人，您可能不熟悉查看PL數據流的選項。幸運的是，如果您使用SDSoC通過將其卸載到PL來加速軟件任務，則有一個簡單的解決方案。SDSoC具有仿真功能，用于查看使用整個系統(tǒng)上下文的PL硬件的模擬操作。

此仿真功能允許您識別數據流進出自動生成的IP塊的任何時序問題，從而加速卸載的軟件。同樣的功能也可以顯示出卸載的軟件加速本身是否出現意外的放緩。

使用此工具可以幫助您找到性能瓶頸。您可以通過顯示的仿真信號波形觀察您的硬件數據流量來調查這些潛在的瓶頸。類似地，您可以通過觀察PS和PL之間的數據信號傳輸數據來調查接口點。此信息提供了重要的見解，可幫助您查找和修復您的性能問題。

我們將重點介紹Xilinx MMADD示例中的乘法器IP塊，以演示如何調試/仿真硬件加速功能。為了簡單起見，我們將重點介紹一個IP塊，乘法乘法器IP塊從乘法和添加示例，如圖1所示。

圖1：擴展了端口A的乘法器IP塊以顯示其信號

我們將在仿真中查看來自該Mmult IP塊的信號的波形。具體來說，我們將會看到如上圖所示的A_PORTA信號。這些信號表示矩陣A的數據輸入，對應于矩陣乘法器函數的軟件輸入參數A。

要開始使用仿真，可以在SDSoC的項目設置中生成“仿真模型”配置，如圖2所示。

圖2：啟用仿真所需的mmult項目設置

接下來，正常地重建項目。在配置中啟用仿真模型支持構建項目后，通過在“Xilinx工具”菜單選項下選擇“啟動/停止仿真”來運行仿真器。當窗口打開時，選擇“開始”啟動仿真器。然后，SDSoC將自動啟動Xilinx Vivado的實例，該實例將觸發(fā)SDSoC為您的SDSoC項目中為您創(chuàng)建的子項目自動生成的PL項目。

我們特意想查看Mmult IP塊的A_PORTA信號。這些信號必須添加到波形窗口，以便在仿真期間查看。通過在“范圍”窗格中選擇mmult_1塊，可以在“對象”窗格中查看可用的Mmult信號。要將A_PORTA信號添加到波形窗口，請在“對象”窗格中選擇所有“A_ *”信號，右鍵單擊，然后選擇“添加到波形窗口”，如圖3所示。

圖3：行為模擬 - mmult_1信號突出顯示

現在，您可以運行仿真并查看波形查看器中的信號狀態(tài)。通過從“運行”下拉菜單中單擊“全部運行”啟動仿真器，如圖4所示。

圖4：開始仿真PL

返回SDSoC的工具鏈環(huán)境，您現在可以運行連接到此仿真會話的調試會話，就像您在目標上運行的軟件一樣。從“運行”菜單選項中，選擇“Debug As - > 1 Launch on Emulator(SDSoC Debugger)”啟動調試會話，如圖5所示。

圖5：連接調試會話以運行PL仿真

現在，您可以步驟或運行您的應用程序測試代碼，并查看模擬器中感興趣的信號。在圖6中顯示的是我們前面所強調的A_PORTA信號，以及使用Mmult和Add示例測試代碼在PL邏輯運算結束時的信號值。

圖6：仿真的mmult_1信號波形

這些信號告訴我們很多關于現在在PL中運行的卸載代碼的性能，我們使用熟悉的仿真工具來獲取此故障排除信息。這種強大的調試方法可以幫助您在硬件加速的C算法中解決意外的行為，讓您能夠同步到PL處理的黑匣子中，從而揭示可能使用一些微調的數據流行為。