ships/Choice.ship

   1 ship: Choice
   2
   3 == Ports ===========================================================
   4 data  in:   in1
   5 data  in:   in2
   6 data  in:   in.swapIfZero
   7 data  in:   in.swapIfNonZero
   8 data  in:   in.swapIfNegative
   9 data  in:   in.swapIfPositive
  10 data  in:   in.swapIfNonNegative
  11 data  in:   in.swapIfNonPositive
  12 data  in:   in.muxIfZero
  13 data  in:   in.muxIfNonZero
  14 data  in:   in.muxIfNegative
  15 data  in:   in.muxIfPositive
  16 data  in:   in.muxIfNonNegative
  17 data  in:   in.muxIfNonPositive
  18 data  in:   in.deMuxIfZero
  19 data  in:   in.deMuxIfNonZero
  20 data  in:   in.deMuxIfNegative
  21 data  in:   in.deMuxIfPositive
  22 data  in:   in.deMuxIfNonNegative
  23 data  in:   in.deMuxIfNonPositive
  24
  25 data  out:  out1
  26 data  out:  out2
  27
  28 == Constants ========================================================
  29
  30 == TeX ==============================================================
  31
  32 This ship needs to be updated to use opcode ports \cite{am25}.  For a
  33 general idea of what this ship is supposed to do, see \cite{am17}.
  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
 216 == Contributors =========================================================
 217 Adam Megacz <megacz@cs.berkeley.edu>