ships/Counter.ship

   1 ship: Counter
   2
   3 == Ports ===========================================================
   4 data  in:   in1
   5 data  in:   in2
   6 data  in:   inOp
   7   constant REPEAT_C1_V1: 0
   8   constant REPEAT_C1_V2: 1
   9   constant REPEAT_C2_V1: 2
  10   constant REPEAT_C2_V2: 3
  11   constant PASS_C1_V1:   4
  12   constant PASS_C1_V2:   5
  13   constant PASS_C2_V1:   6
  14   constant PASS_C2_V2:   7
  15   constant DROP_C1_V1:   8
  16   constant DROP_C1_V2:   9
  17   constant DROP_C2_V1:   10
  18   constant DROP_C2_V2:   11
  19   constant COUNT:        12
  20 data  out:  out
  21
  22 == Fleeterpreter ====================================================
  23
  24 boolean full = false;
  25 boolean op_count = false;
  26 boolean op_repeat = false;
  27 boolean op_pass = false;
  28 boolean op_drop = false;
  29 boolean op_c1 = false;
  30 boolean op_c2 = false;
  31 boolean op_v1 = false;
  32 boolean op_v2 = false;
  33 long temp = 0;
  34 boolean out_draining;
  35
  36 public void reset() {
  37   super.reset();
  38   full = false;
  39   temp = 0;
  40   out_draining = false;
  41 }
  42 public void service() {
  43
  44   if (!box_inOp.dataReadyForShip()) full = false;
  45
  46   if (out_draining && box_out.readyForDataFromShip()) {
  47     if (op_count) temp = temp - box_in2.peekDataForShip();
  48     else          temp--;
  49     if (op_pass && op_v1) box_in1.removeDataForShip();
  50     if (op_pass && op_v2) box_in2.removeDataForShip();
  51     out_draining = false;
  52
  53   } else if (box_inOp.dataReadyForShip()) {
  54     long op   = box_inOp.peekDataForShip();
  55     op_count  = (op & 15)==12;
  56     op_repeat = ((op>>2) & 3)==0;
  57     op_pass   = ((op>>2) & 3)==1;
  58     op_drop   = ((op>>2) & 3)==2;
  59     op_c1     = (op_repeat || op_pass || op_drop) && !(((op>>1)&1)!=0);
  60     op_c2     = (op_repeat || op_pass || op_drop) &&  (((op>>1)&1)!=0);
  61     op_v1     = (op_repeat || op_pass || op_drop) && !(((op>>0)&1)!=0);
  62     op_v2     = (op_repeat || op_pass || op_drop) &&  (((op>>0)&1)!=0);
  63     if (!full) {
  64       if (op_count && box_in1.dataReadyForShip() && box_in2.dataReadyForShip()) {
  65         temp = box_in1.peekDataForShip() - box_in2.peekDataForShip();
  66         box_in1.removeDataForShip();
  67         full = true;
  68       } else if (op_c1 && box_in1.dataReadyForShip()) {
  69         temp = box_in1.peekDataForShip() - 1;
  70         box_in1.removeDataForShip();
  71         full = true;
  72       } else if (op_c2 && box_in2.dataReadyForShip()) {
  73         temp = box_in2.peekDataForShip() - 1;
  74         box_in2.removeDataForShip();
  75         full = true;
  76       }
  77     } else if (temp < 0) {
  78       full = false;
  79       box_inOp.removeDataForShip();
  80       if (op_count) box_in2.removeDataForShip();
  81       else if (op_repeat && op_v1) box_in1.removeDataForShip();
  82       else if (op_repeat && op_v2) box_in2.removeDataForShip();
  83
  84     } else if (box_out.readyForDataFromShip()) {
  85       if (op_count) {
  86         out_draining = true;
  87         box_out.addDataFromShip(temp, (temp - box_in2.peekDataForShip()) < 0);
  88       } else if (op_v1 && box_in1.dataReadyForShip()) {
  89         if (op_drop) { box_in1.removeDataForShip(); temp--; }
  90         else         { box_out.addDataFromShip(box_in1.peekDataForShip(), temp<=0); out_draining = true; }
  91       } else if (op_v2 && box_in2.dataReadyForShip()) {
  92         if (op_drop) { box_in2.removeDataForShip(); temp--; }
  93         else         { box_out.addDataFromShip(box_in2.peekDataForShip(), temp<=0); out_draining = true; }
  94       }
  95     }
  96   }
  97 }
  98
  99 == FleetSim ==============================================================
 100
 101 == FPGA ==============================================================
 102
 103   wire [3:0]              inOp_d_trunc;
 104   assign                  inOp_d_trunc = inOp_d[3:0];
 105
 106   reg [`WORDWIDTH-1:0] temp;
 107   initial temp   = {`WORDWIDTH{1'b1}};
 108   reg     out_draining;
 109   reg     full;
 110   initial full = 0;
 111   reg c_flag;
 112   wire    op_count;  assign op_count  = inOp_d_trunc==12;
 113   wire    op_repeat; assign op_repeat = inOp_d[3:2]==0;
 114   wire    op_pass;   assign op_pass   = inOp_d[3:2]==1;
 115   wire    op_drop;   assign op_drop   = inOp_d[3:2]==2;
 116   wire    op_c1;     assign op_c1     = (op_repeat || op_pass || op_drop) && !inOp_d[1];
 117   wire    op_c2;     assign op_c2     = (op_repeat || op_pass || op_drop) &&  inOp_d[1];
 118   wire    op_v1;     assign op_v1     = (op_repeat || op_pass || op_drop) && !inOp_d[0];
 119   wire    op_v2;     assign op_v2     = (op_repeat || op_pass || op_drop) &&  inOp_d[0];
 120
 121   wire [`WORDWIDTH-1:0] pre_out;
 122   assign  pre_out = op_v1 ? in1_d : op_v2 ? in2_d : temp;
 123   assign  out_d_  = { c_flag, pre_out };
 124
 125   // FIXME: REPEAT with a count of zero will not work properly
 126
 127   wire [`WORDWIDTH-1:0] temp_minus_in2;
 128   assign temp_minus_in2 = (temp - in2_d);
 129
 130   always @(posedge clk) begin
 131     if (rst) begin
 132       `reset
 133       full <= 0;
 134       out_draining <= 0;
 135       c_flag <= 0;
 136     end else begin
 137       `cleanup
 138       if (`inOp_empty)         full   <= 0;
 139       if (out_draining && `out_empty) begin
 140         if (op_count) temp   <= temp_minus_in2;
 141         else          temp   <= temp - 1;
 142         if (op_pass && op_v1) `drain_in1
 143         if (op_pass && op_v2) `drain_in2
 144         out_draining <= 0;
 145       end else if (`inOp_full) begin
 146         if (!full) begin
 147           if (op_count && `in1_full && `in2_full) begin
 148             temp  <= in1_d[`WORDWIDTH-1:0] - in2_d[`WORDWIDTH-1:0];
 149             `drain_in1
 150             full  <= 1;
 151           end else if (op_c1 && `in1_full) begin
 152             temp  <= in1_d[`WORDWIDTH-1:0]-1;
 153             `drain_in1
 154             full  <= 1;
 155           end else if (op_c2 && `in2_full) begin
 156             temp  <= in2_d[`WORDWIDTH-1:0]-1;
 157             `drain_in2
 158             full  <= 1;
 159           end
 160         end else if (temp[`WORDWIDTH-1]) begin
 161           full <= 0;
 162           `drain_inOp
 163           if (op_count) begin
 164             `drain_in2
 165           end else if (op_repeat && op_v1) begin
 166             `drain_in1
 167           end else if (op_repeat && op_v2) begin
 168             `drain_in2
 169           end
 170         end else if (`out_empty) begin
 171           if (op_count) begin
 172             `fill_out
 173             out_draining <= 1;
 174             c_flag <= temp_minus_in2[`WORDWIDTH-1];
 175           end else if (op_v1 && `in1_full) begin
 176             if (op_drop)    begin `drain_in1 temp <= temp-1; end
 177             else            begin `fill_out out_draining <= 1; end
 178             c_flag <= (temp==0);
 179           end else if (op_v2 && `in2_full) begin
 180             if (op_drop)    begin `drain_in2 temp <= temp-1; end
 181             else            begin `fill_out out_draining <= 1; end
 182             c_flag <= (temp==0);
 183           end
 184         end
 185       end
 186     end
 187   end
 188
 189 == Test =================================================================
 190
 191 #ship counter : Counter
 192 #ship debug   : Debug
 193
 194 #expect 6
 195 #expect 3
 196 #expect 0
 197 #expect -1
 198 #expect 2
 199 #expect 1
 200 #expect 0
 201 #expect -1
 202 #expect 2
 203 #expect 2
 204 #expect 2
 205 #expect 2
 206 #expect -1
 207 #expect 9
 208 #expect 9
 209 #expect 9
 210 #expect -1
 211
 212 debug.in:
 213   set ilc=*;
 214   recv, deliver;
 215
 216 counter.in1:
 217   set word=9;
 218   deliver;
 219   set word=3;
 220   deliver;
 221   set word=4;
 222   deliver;
 223   set word=3;
 224   deliver;
 225
 226 counter.in2:
 227   set word=3;
 228   deliver;
 229   set word=1;
 230   deliver;
 231   set word=2;
 232   deliver;
 233   set word=9;
 234   deliver;
 235
 236 counter.inOp:
 237   set word=12;
 238   deliver;
 239   deliver;
 240   set word=1;
 241   deliver;
 242   deliver;
 243
 244 counter.out:
 245   head;
 246   collect, send to debug.in;
 247   set flags a=c, b=b;
 248   set word=-1;
 249   [a] send to debug.in;
 250   tail;
 251
 252
 253 == Contributors =========================================================
 254 Adam Megacz <megacz@cs.berkeley.edu>