add `reset` to Alu2
[fleet.git] / ships / Alu1.ship
index 10170f7..1ac349d 100644 (file)
@@ -3,35 +3,123 @@ ship: Alu1
 == Ports ===========================================================
 data  in:   in
 data  in:   inOp
+  constant NEG: 0
+  constant INC: 1
+  constant DEC: 2
+  constant ABS: 3
 
 data  out:  out
 
-== Constants ========================================================
 == TeX ==============================================================
+
+{\tt Alu1} is a ``one-input'' arithmetic logic unit.  It includes
+logic for performing arithmetic operations on a single argument.
+Currently this includes
+negate ({\sc neg}),
+increment ({\sc inc}),
+decrement ({\sc dec}), and
+absolute value ({\sc abs}).
+
+\subsection*{Semantics}
+
+When a value is present at each of {\tt in} and {\tt inOp}, these two
+values are consumed.  Based on the value consumed at {\tt inOp}, the
+requested operation is performed on the value consumed from {\tt in}.
+The result of this operation is then made available at {\tt out}.
+
 == Fleeterpreter ====================================================
     public void service() {
-/*
-        if (in.dataReadyForShip() && op.dataReadyForShip()) {
-            int data   = in.removeDataForShip();
-            int opcode = in.removeDataForShip();
-            switch(opcode) {
-                case 0: out.addDataFromShip(-1 * data);      // NEG
+        if (box_in.dataReadyForShip() && box_inOp.dataReadyForShip() && box_out.readyForDataFromShip()) {
+            long data   = box_in.removeDataForShip();
+            long opcode = box_inOp.removeDataForShip();
+            switch((int)opcode) {
+                case 0: box_out.addDataFromShip(-1 * data);      // NEG
                     break;
-                case 1: out.addDataFromShip(data+1);         // INC
+                case 1: box_out.addDataFromShip(data+1);         // INC
                     break;
-                case 2: out.addDataFromShip(data-1);         // DEC
+                case 2: box_out.addDataFromShip(data-1);         // DEC
                     break;
-                case 3: out.addDataFromShip(Math.abs(data)); // ABS
+                case 3: box_out.addDataFromShip(Math.abs(data)); // ABS
                     break;
-                default: out.addDataFromShip(0);
+                default: box_out.addDataFromShip(0);
                     break;
             }
         }
-*/
     }
 
-== ArchSim ==============================================================
+== FleetSim ==============================================================
 == FPGA ==============================================================
+  reg                       have_a;
+  reg [(`PACKET_WIDTH-1):0] reg_a;
+  reg                       have_op;
+  reg [(`PACKET_WIDTH-1):0] reg_op;
+  reg [(`PACKET_WIDTH-1):0] extrabits;
+
+  always @(posedge clk) begin
+    if (!rst) begin
+      have_a = 0;
+      have_op = 0;
+      `reset
+    end else begin
+    if (!have_a) begin
+      `onread(in_r, in_a) have_a = 1; reg_a = in_d; end
+      end
+    if (!have_op) begin
+      `onread(inOp_r, inOp_a)
+         have_op   = 1;
+         reg_op    = inOp_d[(`DATAWIDTH-1):0];
+         extrabits = inOp_d[(`PACKET_WIDTH-1):`DATAWIDTH];
+      end
+    end
+  
+    if (have_a && have_op) begin
+      case (reg_op)
+        0: out_d = -reg_a;
+        1: out_d = reg_a+1;
+        2: out_d = reg_a-1;
+        3: out_d = (reg_a<0) ? (-reg_a) : reg_a;
+        4: out_d = 37'b1111111111111111111111111111111111111;
+        5: out_d = extrabits;
+        default: out_d = 0;
+      endcase        
+      `onwrite(out_r, out_a)
+        have_a  = 0;
+        have_op = 0;
+      end
+    end
+    end
+  end
+
+== Test ==============================================================================
+// expected output
+
+#expect 10
+#expect 8
+#expect 9
+#expect -9
+#expect 9
+
+#ship debug        : Debug
+#ship alu1         : Alu1
+
+debug.in:   [*] take, deliver;
+alu1.in:
+  literal 9;
+  load repeat counter with 4; deliver;
+  take, deliver;
+
+alu1.out:
+  load repeat counter with 4; take, sendto debug.in;
+  sendto alu1.in;
+  take, sendto debug.in;
+
+alu1.inOp:
+   literal 1; deliver;
+   literal 2; deliver;
+   literal 3; deliver;
+   literal 0; deliver;
+   literal 0; deliver;
+
 
 == Contributors =========================================================
 Adam Megacz <megacz@cs.berkeley.edu>