lab3：LeNet上板

0.模型训练：暂时跳过

　　CNN有监督，可以用BP训练：http://www.mamicode.com/info-detail-2288678.html

1.参数：

1.1一开始混乱的点

　　（1）每个核有一个bias，每个核出一个通道的结果（一个特征）。

　　（2）fcweight1：500行；fcweight1：10行；

　　（3）一组核：所求特征（输出）由多个子特征（输入）组成，每个子特征有一个核

1.2过程　　

　　（1）卷积一：输入28*28,20个核（5*5），20个bias（1*20），输出20通道24*24，算步长：28=5+（24-1）*步长，所以步长=1；

　　（2）卷积一池化：每2*2选一个最大值，无重合，规模横纵减半；

　　（3）卷积二：输入20通道12*12,20*50个核（50组核，一组核对应一个bias，得一个通道结果）（每个通道输入*对应组对应通道的核），50个bias，输出50通道8*8，12=5+7*1，步长=1；

　　（4）卷积二池化：减半

　　（5）全连接层一：输入50通道4*4，展开1*800，映射到1*500（全连接->每个输入都要乘weightN+biasN=iN，所以有500*800个参数，500个bias，：（500*800）* （800*1）=（500*1）+bias（500*1））

　　（6）全连接层一过滤：输入1*500，负数取正，输出1*500

　　（7）全连接层二：输入1*500，输出1*10：（10*500）*（500*1）=10*1+bias（10*1）

　　（8）输出：找到1*10向量中最大值，输出下标为识别结果

 weight=20*25+20*50*25+500*800+10*500=500+25000+400000+5000=430500 开440000空间

bias=20+50+500+10=580 开600

2.设计：看指导书

数据通路不要和控制写一起，控制单独写状态机！

（1）定点数问题：

　　参数和数据处理：转为8位二进制数（有符号，参数有负数）。运算后要移位？

　　教程：https://jingyan.baidu.com/article/f71d6037b3b43f1ab641d10d.html

　　处理成1符号+2整数+5小数，相当于一个数放大了2^5倍

　　原始数据*32=输入数据，还要看数据会不会溢出（大于3）

 

错误和经验：

1.clock design生成.v文件后，再把里面的模块设成top，单独写仿真或综合时是找不到这个模块的，要把block design生成的.v文件删了之后才能找到。。。但是重启vivado后又可以直接改top了？妙

2.lia：https://blog.csdn.net/qq_34322603/article/details/72854621：

然后常规方法进入软件调试界面，设置断点。（这里提醒一下，联合调试一定要在SDK下将比特流下载到FPGA中，而不要在vivado中下载比特流。Xilinx官方给出的解释是：由于使用PS端的时钟来接入ILA，所以要现在SDK中将比特流进行下载） 

3.verliog：一个信号只能有一个驱动，多个改变位置要加选择器。

4.加完debug后布线报错：

[Chipscope 16-213] The debug port 'dbg_hub/clk' has 1 unconnected channels (bits). This will cause errors during implementation.

原因：综合之后没有选debug的设置，有的线还没有连时钟。给clk加debug好像有个buff报错解决不了，就把clk的debug删了

5.lia的wave出不来：要用sdk烧一遍才行。先用vivado 的hardware烧板子作为启动，然后用sdk烧，就能弹出来了。

6.#include "xil_io.h"报错：clean一遍编译

7.ila的wave图点运行就走一点点：一次只能抓1000个，要选好时间。令人做藕

8.初始化的使能是必须加的，因为pl初始化好了之后ps可能还没开始传东西。。。要用axi-lite告诉初始化模块我要开始传有效数据了。

9.可以直接在netlist里面mark debug，要是写（**）没加进去的话

选上线右键mark debug就行。

10.ila弹不出来：用sdk导完之后再用vivado烧一次就有了。

 11.我放弃了，我还是写仿真测吧。上板子弄单元测试太麻烦了。而且我发现wrapper会自动生成一个仿真文件。。。可以先不加系统，把输入输出都引出来然后写仿真，最后再把输入输出都换成axi。我爱中间输出。

12.用自带的wrapper的test，改block的代码的话，要重新生成一边wrapper。但是生成完之后自己加的测试代码也没有了。所以还是手动搭一个吧，可以把自动的那个文件顶层粘过去

13.我爱子状态机。for循环拆成状态机：每个条件判断一个状态，执行内容一个状态，跟编译插标签似的

每层：判断本层边界，符合则初始化下一层计数，跳出则上层计数加一

14.系统命令错误：参数不存在等，准确错误报不出来，形如下图就是$display后面参数不存在的报错

 15.XXX右移还是XXX

16.综合时不自动保存，综合前一定要把文件都保存了。

 

状态机套路 以cov为例

将for循环改写，每个循环变量拆分成以下子状态：

父状态：循环变量初始化

判条件，转移

在叶节点自加（不能在当前状态自加，因为后面可能还要用i的当前值）

always@(posedge clk)begin
        case(s1)
        0:
        begin
            if(state==1||state==3)begin
                s1<=1;
                s1_cha_count<=0;
                cov_en<=0;
                //若复用，需要初始化计数
            end
        end
        1://读1个通道bias，开始计数
        begin
            //计数：如果>1，finish
            //读入bias
            if(s1_cha_count>=s1_cha_num) s1<=7;
            else begin
                read_bias<=1;
                read_bias_finish<=0;
                s1<=10;
                s1_wei_count<=0;
            end
        end
        10://等待读bias
        begin
            if(read_bias_finish==1)begin
                s1<=2;
            end
        end
        2://每个通道，读20个weight矩阵
        begin
            //计数，若为21转到1
            if(s1_wei_count>=s1_wei_num)begin
                s1<=1;
                s1_cha_count<=s1_cha_count+1;
            end
            else begin
                read_weight<=1;
                read_weight_finish<=0;
                s1<=8;
                s1_i<=0;
            end
        end
        8://等待读weight
        begin
            if(read_weight_finish==1)begin
                s1<=3;
            end
        end
        3://读从data读i行
        begin
            //计数，如果行数>24，跳到2，否则到4
            if(s1_i>=s1_result_num)begin
                s1<=2;
                s1_wei_count<=s1_wei_count+1;
            end
            else begin
                s1<=4;
                s1_j<=0;
            end
        end
        4://列计数
        begin
            ans_wen<=0;
            //列计数，如果列数>24,跳到3，否则到5
            if(s1_j>=s1_result_num) begin
                s1<=3;
                s1_i<=s1_i+1;
            end
            else begin
                s1<=5;
            end
        end
        5://执行体
        begin
            read_data<=1;//子模块读完后置0
            read_data_finish<=0;
            s1<=9;
        end
        9://等读data
        begin
            if(read_data_finish==1)begin
                s1<=6;
                cov_en<=1;
            end
        end
        6://等待计算结果写回
        begin
            //写回，跳到4
            if(COVFINISH==1)begin//测试，待改正COVFINISH==1
                //写回，待
                s1<=4;
                s1_j<=s1_j+1;
                ans_addr<=s1_cha_count*s1_wei_num*s1_result_num*s1_result_num
                                +s1_wei_count*s1_result_num*s1_result_num
                                +s1_result_num*s1_i
                                +s1_j;
                ans_in<=COVRESULT;
                ans_wen<=1;
                $display("cov%d channel=%d weight=%d i=%d j=%d result=%d addr=%d",state,s1_cha_count,s1_wei_count,s1_i,s1_j,COVRESULT,s1_cha_count*s1_wei_num*s1_result_num*s1_result_num
                                +s1_wei_count*s1_result_num*s1_result_num
                                +s1_result_num*s1_i
                                +s1_j);
            end
            
        end
        7://结束状态，置finish为1
        begin
            finish<=1;
            s1<=0;
        end
        default:;
        endcase
    end