Я бы рекомендовал использовать синтез высокого уровня для того, что вы пытаетесь сделать.Это не с открытым исходным кодом, но, например, Vivado HLS поставляется с Vivado WebPACK .Вы можете написать свой код на C / C ++, сгенерировать код HDL, совместно моделировать и оптимизировать его через инструмент за очень короткое время.
Я вижу, что есть некоторые проекты для машинного обучения (например, hls4ml ), которые в настоящее время находятся в стадии разработки, но, возможно, стоит проверить.