01
课程导论与开发环境搭建
卷积神经网络基础 · 加速器设计目标 · Vivado安装配置
导论环境
02
卷积运算原理与硬件映射
卷积数学原理 · 数据复用 · 硬件架构映射
原理映射
03
系统架构设计
整体框图 · AXI4-Stream · 数据通路
架构接口
04
行缓冲器设计
行缓冲原理 · FIFO实现 · 数据对齐
缓冲FIFO
05
卷积窗口生成器
滑动窗口 · 窗口缓存 · 边界处理
窗口滑动
06
乘加树设计
并行乘法器 · 加法树 · 流水线
运算流水线
07
累加器与偏置模块
部分和累加 · 偏置加法 · ReLU实现
累加激活
08
控制状态机设计
主状态机 · 状态转移 · 握手信号
FSM控制
09
参数配置寄存器
寄存器映射 · AXI4-Lite · 动态配置
寄存器AXI
10
数据量化策略
定点数 · 量化误差 · 硬件实现
量化定点
11
仿真验证环境搭建
SystemVerilog平台 · 测试激励 · 波形调试
仿真验证
12
模块级仿真验证
行缓冲器仿真 · 乘加树 · 控制逻辑
模块仿真
13
系统级仿真验证
完整数据流 · 性能分析 · 功能覆盖率
系统覆盖率
14
逻辑综合与优化
综合策略 · 时序约束 · 面积优化
综合优化
15
布局布线
布局策略 · 时钟树 · 布线拥塞
布局时钟
16
时序分析与收敛
建立/保持时间 · 时序违例修复
时序收敛
17
功耗分析与优化
动态/静态功耗 · 低功耗技巧
功耗低功耗
18
上板调试基础
ILA核 · VIO核 · 在线调试流程
调试ILA
19
上板调试进阶
AXI调试 · DMA · 性能计数器
调试DMA
20
性能评估与优化
吞吐率 · 延迟分析 · 瓶颈定位
性能优化
21
多通道卷积支持
通道累加 · 数据重排 · 资源复用
多通道复用
22
池化层集成
最大池化 · 平均池化 · 硬件实现
池化集成
23
全连接层集成
矩阵向量乘 · 权重存储 · 并行计算
全连接并行
24
权重存储与加载
BRAM配置 · DDR访问 · 权重预取
存储DDR
25
数据预处理模块
图像归一化 · 格式转换 · 乒乓缓冲
预处理乒乓
26
完整系统集成
顶层连接 · 中断处理 · 系统测试
集成系统
27
驱动与API设计
Linux驱动 · 寄存器读写 · 用户态API
驱动API
28
应用案例
手写数字识别 · 图像分类 · 目标检测
案例推理
29
高级优化技术
Winograd · 稀疏卷积 · 脉动阵列
优化脉动
30
课程总结与展望
设计流程回顾 · 前沿趋势 · 学习资源
总结展望