6‐07　1層目シミュレーションとEXCELの答え合わせ ●16並列の積和演算をのようすをシミュレーションで 　このサイトに倣ってModelSim/Questaプロジェクトを作成し、論理シミュレーションを走らせます。図6‐50は1.985msほど走らせた辺り、tb_VideoProc/VideoProcCore/gts_hw/conv_layer1/mac_00〜15といった信号を見ています。これらは16個の積和演算器の出力になります。 図6-50　論理シミュレーションで見る積和演算器。16個同時に動くようす ●積和演算が合っているかはEXCELと比較 　図6‐51は1層目のEXCELファイル(TS_layer1.xlsm)のim2colAll_W1シートです。これは行列乗算の3つのシートim2col00_W1, im2col01_W1, im2col02_W1を足し込んだものです。 　同図のA列を見ると図6‐50のmac_00の値とピタリ一致していることが分かります。この一列は積和演算器00の出力になります。 　隣のB列はmac_01、その隣C列はmac_02... 右端のP列がmac_15と等しいことを確認しましょう。これらによりEXCELと論理シミュレーションが一致していること、すなわちPythonが正しくHDLに変換されていることが分かります。 図6-51　im2colAll_W1シートと比較 ●一つの積和演算器の一つの演算結果に注目 　図6‐51の左上の-28216に注目し、その値を求める過程を見てみます。図6‐52はconv_layer1/dotpro_00（積和演算器00）の信号です。同図の右端、MATMULOUT（mac_00と同じ信号）に-28216が出ています。 　同図の左端、PixRomData（画像データ）が184、MatRomData（重み係数）が-87、mulout（乗算結果）が-16008になっています。 　muloutが累積されたものがaddoutに出てきます（この回路図参照）。累積されるようすを確認し、最終的な積和演算結果がEXCEL(-28126)と一致していることを確認します。 図6‐52　カーネルは3×3、入力3chぶんなので27回の積和になる ●入力画素はEXCELと合っているか 　値が一致しないときは丁寧にEXCELと比較していきます。図6‐53は入力画素データのシート3つ(im2col02, im2col01, im2col00、BGR→RGBなのでこの順番）ですが、これら3シートの最初の1行9画素を横に27個並べます。 　184, 192, 208, 192, 192, 208, 120, 120, 136,,, 184, 188, 200, 188, 200, 200, 112, 116, 124,,, 184, 192, 200, 192, 208, 208, 112, 120, 128 となりますが、それが図6‐52のPixRomDataの信号値と同じことを確認します。 図6‐53　30×30画素を9×784に並び替えたim2colxx_W1 次のページへ 目次へ戻る