ships/Choice.ship

   1 ship: Choice
   2
   3 == Ports ===========================================================
   4 data  in:   in1
   5 data  in:   in2
   6
   7 data  in:   in.swapIfZero
   8 data  in:   in.swapIfNonZero
   9 data  in:   in.swapIfNegative
  10 data  in:   in.swapIfPositive
  11 data  in:   in.swapIfNonNegative
  12 data  in:   in.swapIfNonPositive
  13
  14 data  in:   in.muxIfZero
  15 data  in:   in.muxIfNonZero
  16 data  in:   in.muxIfNegative
  17 data  in:   in.muxIfPositive
  18 data  in:   in.muxIfNonNegative
  19 data  in:   in.muxIfNonPositive
  20
  21 data  in:   in.deMuxIfZero
  22 data  in:   in.deMuxIfNonZero
  23 data  in:   in.deMuxIfNegative
  24 data  in:   in.deMuxIfPositive
  25 data  in:   in.deMuxIfNonNegative
  26 data  in:   in.deMuxIfNonPositive
  27
  28 data  out:  out1
  29 data  out:  out2
  30
  31 == Constants ========================================================
  32
  33 == TeX ==============================================================
  34
  35 With judicious programming of its pumps, this ship can be used to
  36 implement nearly all forms of selection and branching.
  37
  38 When data is available at the in port, it is examined.  Which
  39 destination the datum has arrived on determines the *condition* the
  40 datum should be tested for and the *action* which should be taken if
  41 the condition holds true.
  42
  43 The latter portion of the name of the destination (IfZero,
  44 If(Non)Positive, If(Non)Negative) determines the condition which the
  45 datum on the in port is tested for.  The former portion (mux, demux,
  46 swap) determines the *action* to be taken if the condition tests true.
  47
  48 \begin{verbatim}
  49   action   condition    effect
  50   ------   ---------    -------------------------------
  51   swap     false        in1->out1   in2->out2
  52   swap     true         in2->out1   in1->out2
  53   mux      false        in1->out1
  54   mux      true         in2->out1
  55   demux    false        in1->out1
  56   demux    true         in1->out2
  57 \end{verbatim}
  58
  59 In each case, the ship will wait for a datum to be available on all
  60 input ports (and only those ports) mentioned in the appropriate row of
  61 the "effect" column above, and will output them on the corresponding
  62 output ports.
  63
  64
  65 == Fleeterpreter ====================================================
  66 private Packet selector;
  67 public void service() {
  68   if (!box_out1.readyForDataFromShip() || !box_out2.readyForDataFromShip()) return;
  69   if (selector == null && !box_in.dataReadyForShip()) return;
  70   if (selector == null) selector = box_in.removePacketForShip();
  71   String port = selector.destination.getDestinationName();
  72
  73   if (port.startsWith("swap")  && (!box_in1.dataReadyForShip() || !box_in2.dataReadyForShip())) return;
  74   if (port.startsWith("mux")   && (!box_in1.dataReadyForShip() || !box_in2.dataReadyForShip())) return;
  75   if (port.startsWith("deMux") && (!box_in1.dataReadyForShip())) return;
  76
  77   long val = selector.value;
  78   boolean condition = false;
  79   if (port.endsWith("IfZero"))        condition = val==0;
  80   if (port.endsWith("IfNonZero"))     condition = val!=0;
  81   if (port.endsWith("IfPositive"))    condition = val>0;
  82   if (port.endsWith("IfNegative"))    condition = val<0;
  83   if (port.endsWith("IfNonPositive")) condition = val<=0;
  84   if (port.endsWith("IfNonNegative")) condition = val>=0;
  85   if (port.startsWith("swap")) {
  86     if (condition) {
  87       box_out1.addDataFromShip(box_in2.removeDataForShip());
  88       box_out2.addDataFromShip(box_in1.removeDataForShip());
  89       selector = null;
  90     } else {
  91       box_out1.addDataFromShip(box_in1.removeDataForShip());
  92       box_out2.addDataFromShip(box_in2.removeDataForShip());
  93       selector = null;
  94     }
  95   } else if (port.startsWith("mux")) {
  96     box_out1.addDataFromShip(condition ? box_in2.removeDataForShip() : box_in1.removeDataForShip());
  97     selector = null;
  98   } else if (port.startsWith("deMux")) {
  99     (condition ? box_out2 : box_out1).addDataFromShip(box_in1.removeDataForShip());
 100     selector = null;
 101   }
 102 }
 103
 104 == FleetSim ==============================================================
 105
 106 == FPGA ==============================================================
 107
 108   reg                       have_in1;
 109   reg [(`DATAWIDTH-1):0]    reg_in1;
 110   reg                       have_in2;
 111   reg [(`DATAWIDTH-1):0]    reg_in2;
 112   reg                       have_in;
 113   reg [(`PACKET_WIDTH-1):0] reg_in;
 114   reg                       have_out1;
 115   reg                       have_out2;
 116   reg fire;
 117
 118   reg zero;
 119   reg pos;
 120   reg neg;
 121
 122   always @(posedge clk) begin
 123
 124     if (!have_in1) begin
 125       `onread(in1_r, in1_a) have_in1 <= 1; reg_in1 <= in1_d; end
 126       end
 127     if (!have_in2) begin
 128       `onread(in2_r, in2_a) have_in2 <= 1; reg_in2 <= in2_d; end
 129       end
 130     if (!have_in) begin
 131       `onread(in_r,  in_a)  have_in  <= 1;  reg_in <= in_d;  end
 132       end
 133
 134     if (have_out1) begin
 135       `onwrite(out1_r, out1_a) have_out1 <= 0; end
 136       end
 137
 138     if (have_out2) begin
 139       `onwrite(out2_r, out2_a) have_out2 <= 0; end
 140       end
 141
 142     if (have_in && !have_out1 && !have_out2) begin
 143       zero = reg_in[`DATAWIDTH-1:0] == 0;
 144       neg = reg_in[`DATAWIDTH-1];
 145       pos = !zero && !neg;
 146       case (reg_in[`PACKET_WIDTH-1:`DATAWIDTH])
 147         00: fire = zero;
 148         06: fire = zero;
 149         12: fire = zero;
 150         01: fire = !zero;
 151         07: fire = !zero;
 152         13: fire = !zero;
 153         02: fire = neg;
 154         08: fire = neg;
 155         14: fire = neg;
 156         03: fire = pos;
 157         09: fire = pos;
 158         15: fire = pos;
 159         04: fire = !neg;
 160         16: fire = !neg;
 161         10: fire = !neg;
 162         05: fire = !pos;
 163         11: fire = !pos;
 164         17: fire = !pos;
 165       endcase
 166
 167       if (reg_in[`PACKET_WIDTH-1:`DATAWIDTH] <= 5) begin
 168             if (have_in1 && have_in2 && !have_out1 && !have_out2) begin
 169               have_out1 <= 1;
 170               have_out2 <= 1;
 171               have_in1  <= 0;
 172               have_in2  <= 0;
 173               have_in   <= 0;
 174               out1_d    <= fire ? reg_in2 : reg_in1;
 175               out2_d    <= fire ? reg_in1 : reg_in2;
 176             end
 177       end else if (reg_in[`PACKET_WIDTH-1:`DATAWIDTH] <= 11) begin
 178             if (fire && have_in2) begin
 179               have_out1 <= 1;
 180               have_in2  <= 0;
 181               out1_d    <= in2_d;
 182               have_in   <= 0;
 183             end else if (!fire && have_in1) begin
 184               have_out1 <= 1;
 185               have_in1  <= 0;
 186               out1_d    <= in1_d;
 187               have_in   <= 0;
 188             end
 189       end else begin
 190             if (have_in1) begin
 191               if (fire) begin
 192                 have_out2 <= 1;
 193                 out2_d    <= in1_d;
 194                 have_in1  <= 0;
 195                 have_in   <= 0;
 196               end else begin
 197                 have_out1 <= 1;
 198                 out1_d    <= in1_d;
 199                 have_in1  <= 0;
 200                 have_in   <= 0;
 201               end
 202             end
 203       end
 204
 205    end
 206
 207   end
 208
 209
 210
 211 == Test ==============================================================================
 212 #skip
 213 #ship debug : Debug
 214 #expect 0
 215 0: sendto debug.in;
 216
 217 == Contributors =========================================================
 218 Adam Megacz <megacz@cs.berkeley.edu>