ships/Lut3.ship

   1 ship: Lut3
   2
   3 == Ports ===========================================================
   4 data  in:   in1
   5 data  in:   in2
   6 data  in:   in3
   7 data  in:   inLut
   8
   9 data  out:  out
  10
  11 == Constants ========================================================
  12
  13 AND
  14 OR
  15 XOR
  16 NAND
  17 NOR
  18
  19 == TeX ==============================================================
  20
  21 This ship implements a 3-input {\bf L}ook {\bf U}p {\bf T}able.  The
  22 least significant eight bits of the {\tt inLut} value form a truth
  23 table with three inputs and one output.
  24
  25 When values are available at all four inputs they are consumed and a
  26 value is produced at {\tt out}.  Each bit of {\tt out} is produced by
  27 looking up the corresponding bits of {\tt in1}, {\tt in2}, and {\tt
  28 in3} in the {\tt inLut} truth table.
  29
  30 In particular, the bits {\tt in1}, {\tt in2}, {\tt in3} are
  31 concatenated to form a three-bit number, with {\tt in3} as the {\it
  32 most significant} bit and {\tt in1} as the {\it least significant
  33 bit}.  This three-bit number, ranging from 0 to 7 (decimal), is used
  34 as a bit index into {\tt inLut}'s value (whose least significant bit
  35 is considered ``bit zero'').
  36
  37 The ship-specific constants refer to commonly-used truth tables for
  38 {\it two-input} functions; these constant truth tables are invariant
  39 under input {\tt in3}.
  40
  41 == Fleeterpreter ====================================================
  42   public void service() {
  43       if (box_in1.dataReadyForShip() &&
  44           box_in2.dataReadyForShip() &&
  45           box_in3.dataReadyForShip() &&
  46           box_inLut.dataReadyForShip()) {
  47           long a      = box_in1.removeDataForShip();
  48           long b      = box_in2.removeDataForShip();
  49           long c      = box_in3.removeDataForShip();
  50           long lut    = box_inLut.removeDataForShip();
  51           long ret = 0;
  52           ret |= ((lut & (1<<0))==0) ? 0 : (~a) & (~b) & (~c);
  53           ret |= ((lut & (1<<1))==0) ? 0 : ( a) & (~b) & (~c);
  54           ret |= ((lut & (1<<2))==0) ? 0 : (~a) & ( b) & (~c);
  55           ret |= ((lut & (1<<3))==0) ? 0 : ( a) & ( b) & (~c);
  56           ret |= ((lut & (1<<4))==0) ? 0 : (~a) & (~b) & ( c);
  57           ret |= ((lut & (1<<5))==0) ? 0 : ( a) & (~b) & ( c);
  58           ret |= ((lut & (1<<6))==0) ? 0 : (~a) & ( b) & ( c);
  59           ret |= ((lut & (1<<7))==0) ? 0 : ( a) & ( b) & ( c);
  60           box_out.addDataFromShip(ret);
  61       }
  62   }
  63
  64 == FleetSim ==============================================================
  65 == FPGA ==============================================================
  66
  67   reg                    have_in1;
  68   reg [(`DATAWIDTH-1):0] reg_in1;
  69   reg                    have_in2;
  70   reg [(`DATAWIDTH-1):0] reg_in2;
  71   reg                    have_in3;
  72   reg [(`DATAWIDTH-1):0] reg_in3;
  73   reg                    have_inLut;
  74   reg [(`DATAWIDTH-1):0] reg_inLut;
  75
  76   wire [(`DATAWIDTH-1):0] out;
  77   genvar i;
  78   generate
  79     for(i=0; i<`DATAWIDTH; i=i+1) begin : OUT
  80       assign out[i] = inLut_d[{in3_d[i], in2_d[i], in1_d[i]}];
  81     end
  82   endgenerate
  83
  84   always @(posedge clk) begin
  85     if (!have_in1) begin
  86       `onread(in1_r, in1_a) have_in1 = 1; reg_in1 = in1_d; end
  87       end
  88     if (!have_in2) begin
  89       `onread(in2_r, in2_a) have_in2 = 1; reg_in2 = in2_d; end
  90       end
  91     if (!have_in3) begin
  92       `onread(in3_r, in3_a) have_in3 = 1; reg_in3 = in3_d; end
  93       end
  94     if (!have_inLut) begin
  95       `onread(inLut_r, inLut_a) have_inLut = 1; reg_inLut = inLut_d; end
  96       end
  97
  98     if (have_in1 && have_in2 && have_in3 && have_inLut) begin
  99       out_d = out;
 100       `onwrite(out_r, out_a)
 101         have_in1  = 0;
 102         have_in2  = 0;
 103         have_in3  = 0;
 104         have_inLut = 0;
 105       end
 106     end
 107   end
 108
 109
 110 == Contributors =========================================================
 111 Adam Megacz <megacz@cs.berkeley.edu>