src/edu/berkeley/slipway/AsyncPaperDemo.java

   1 package edu.berkeley.slipway;
   2
   3 import edu.berkeley.slipway.*;
   4 import com.atmel.fpslic.*;
   5 import static com.atmel.fpslic.FpslicConstants.*;
   6 import static com.atmel.fpslic.FpslicUtil.*;
   7 import edu.berkeley.slipway.gui.*;
   8 import java.awt.*;
   9 import java.awt.event.*;
  10 import java.awt.color.*;
  11 import org.ibex.util.*;
  12 import java.io.*;
  13 import java.util.*;
  14 import gnu.io.*;
  15
  16 public class AsyncPaperDemo {
  17
  18     FtdiBoard fpslic;
  19
  20     public AsyncPaperDemo() throws Exception {
  21         fpslic = new FtdiBoard();
  22     }
  23
  24     public void main() throws Exception {
  25
  26         turnOnLeds();
  27         setupScanCell();
  28
  29         Fpslic.Cell root = fpslic.cell(2, 2);
  30
  31         root.yo(root.north());
  32         root.ylut(~LUT_SELF);
  33         root.c(YLUT);
  34         root = root.north();
  35
  36         root.yo(root.east());
  37         root.ylut(~LUT_SELF);
  38         root.c(YLUT);
  39         root = root.east();
  40
  41         root.yo(root.south());
  42         root.ylut(~LUT_SELF);
  43         root.c(YLUT);
  44         root = root.south();
  45
  46         root.yo(root.west());
  47         root.c(YLUT);
  48         root = root.west();
  49
  50         root = fpslic.cell(3, 7);
  51         root.h(1, true);
  52         root.h(2, true);
  53         root.wi(L1);
  54         root.zi(L2);
  55         root.c(YLUT);
  56         root.t(TMUX_W);
  57         root.b(false);
  58         root.f(false);
  59         root.ylut(LUT_SELF);
  60         root.yi(EAST);
  61         root.xlut(LUT_Z);
  62         root.xo(false);
  63
  64         root.west().out(2, true);
  65         root.west().h(2, true);
  66         root.west().c(YLUT);
  67
  68         root.west().west().out(1, true);
  69         root.west().west().h(1, true);
  70         root.west().west().c(YLUT);
  71
  72         root.ne().xo(root);
  73
  74         createPipeline(fpslic.cell(20, 22), true, 40, true);
  75
  76         for(int i=1; i<22; i+=2)
  77             divider(fpslic.cell(21, i));
  78         fpslic.cell(23,0).yo(fpslic.cell(22,0));
  79         fpslic.cell(21,22).yo(fpslic.cell(20,22));
  80         fpslic.cell(21,22).xo(fpslic.cell(20,22));
  81
  82         runGui(24, 24);
  83
  84         Thread.sleep(5000);
  85
  86         for(int i=0; i<20; i++) test(i);
  87         synchronized(Demo.class) { Demo.class.wait(); }
  88     }
  89
  90     public void test(int count) throws Exception {
  91         flush();
  92         fill(count);
  93
  94         fpslic.flush();
  95
  96         fpslic.readCount();
  97         long now = System.currentTimeMillis();
  98         Thread.sleep(4000);
  99         int save1y = fpslic.cell(19,22).ylut();
 100         int save1x = fpslic.cell(19,22).xlut();
 101         fpslic.cell(19,22).ylut(0xff);
 102         fpslic.cell(19,22).xlut(0xff);
 103         fpslic.flush();
 104         long then = System.currentTimeMillis();
 105         fpslic.cell(19,22).ylut(save1y);
 106         fpslic.cell(19,22).xlut(save1x);
 107
 108         int tokens = fpslic.readCount();
 109         System.out.println(count + ", " + (tokens*1000)/(then-now));
 110     }
 111
 112     private void flush() {
 113         int save1y = fpslic.cell(19,22).ylut();
 114         int save1x = fpslic.cell(19,22).xlut();
 115         int save2y = fpslic.cell(20,22).ylut();
 116         int save2x = fpslic.cell(20,22).xlut();
 117         fpslic.cell(19,22).ylut(0x00);
 118         fpslic.cell(19,22).xlut(0x00);
 119         for(int i=0; i<800; i++) {
 120             fpslic.cell(20,22).ylut(0xff);
 121             fpslic.cell(20,22).xlut(0xff);
 122             fpslic.cell(20,22).ylut(0x00);
 123             fpslic.cell(20,22).xlut(0x00);
 124         }
 125         fpslic.flush();
 126         fpslic.cell(20,22).ylut(save2y);
 127         fpslic.cell(20,22).xlut(save2x);
 128         fpslic.cell(19,22).ylut(save2y);
 129         fpslic.cell(19,22).xlut(save2x);
 130         fpslic.flush();
 131         fpslic.cell(19,22).ylut(save1y);
 132         fpslic.cell(19,22).xlut(save1x);
 133         fpslic.flush();
 134         fpslic.readCount();
 135         try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { }
 136         int rc = fpslic.readCount();
 137         if (rc!=0)
 138             throw new Error("flush() failed => " + rc);
 139     }
 140
 141     private void fill(int count) {
 142         int save1y = fpslic.cell(19,22).ylut();
 143         int save1x = fpslic.cell(19,22).xlut();
 144         int save2y = fpslic.cell(20,22).ylut();
 145         int save2x = fpslic.cell(20,22).xlut();
 146         fpslic.cell(19,22).ylut(0xff);
 147         fpslic.cell(19,22).xlut(0xff);
 148         fpslic.cell(20,22).ylut(0xff);
 149         fpslic.cell(20,22).xlut(0xff);
 150         boolean yes = true;
 151         for(int i=0; i<count; i++) {
 152             if (yes) {
 153                 fpslic.cell(19,22).ylut(0xff);
 154                 fpslic.cell(19,22).xlut(0xff);
 155             } else {
 156                 fpslic.cell(19,22).ylut(0x00);
 157                 fpslic.cell(19,22).xlut(0x00);
 158             }
 159             yes = !yes;
 160         }
 161         fpslic.cell(19,22).ylut(save1y);
 162         fpslic.cell(19,22).xlut(save1x);
 163         fpslic.cell(20,22).ylut(save2y);
 164         fpslic.cell(20,22).xlut(save2x);
 165         fpslic.flush();
 166     }
 167
 168     private Fpslic.Cell pipe(Fpslic.Cell c, Fpslic.Cell prev, int[] dirs) {
 169         for(int i=0; i<dirs.length; i++) {
 170             Fpslic.Cell next = c.dir(dirs[i]);
 171             micropipelineStage(c, prev, next);
 172             prev = c;
 173             c = next;
 174         }
 175         return c;
 176     }
 177
 178     private void createPipeline(Fpslic.Cell c, boolean downward, int length, boolean start) {
 179         length -= 8;
 180         if (downward) {
 181             if (c.row < 6) {
 182                 c = pipe(c, c.north(), new int[] { SW, EAST, SW, WEST, NW, NORTH });
 183                 c = c.se();
 184                 c = pipe(c, c.north(), new int[] { NE, NORTH });
 185                 c = c.sw().west();
 186                 downward = false;
 187             } else {
 188                 c = micropipelineStage(c, start ? c.west() : c.north(), c.sw());
 189                 c = micropipelineStage(c, c.ne(),    c.south());
 190                 c = micropipelineStage(c, c.north(), c.se());
 191                 c = micropipelineStage(c, c.nw(),    c.south());
 192                 c = c.nw();
 193                 c = micropipelineStage(c, c.south(), c.ne());
 194                 c = micropipelineStage(c, c.sw(),    c.north());
 195                 c = micropipelineStage(c, c.south(), c.nw());
 196                 micropipelineStage(c, c.se(),    start ? c.east() : c.north());
 197                 c = c.south().south().south().south().east();
 198             }
 199         } else {
 200             if (c.row > c.fpslic().getHeight()-7) {
 201                 c = pipe(c, c.south(), new int[] { NW, SOUTH });
 202                 c = c.nw();
 203                 c = pipe(c, c.south(), new int[] { NE, EAST, SE, WEST, SE, SOUTH });
 204                 c = c.nw().west();
 205                 downward = true;
 206             } else {
 207                 Fpslic.Cell ret = c = pipe(c, c.south(), new int[] { NE, NORTH, NW, NORTH });
 208                 c = c.se();
 209                 c = pipe(c, c.north(), new int[] { SW, SOUTH, SE, SOUTH });
 210                 c = ret;
 211             }
 212         }
 213         if (length >= 8) createPipeline(c, downward, length, false);
 214         else {
 215             if (downward) {
 216                 c = micropipelineStage(c, c.north(), c.sw());
 217                 c = micropipelineStage(c, c.ne(), c.west());
 218                 c = micropipelineStage(c, c.east(), c.ne());
 219                 c = micropipelineStage(c, c.sw(), c.north());
 220             } else {
 221                 c = pipe(c, c.south(), new int[] { NW, EAST, SE, SOUTH });
 222             }
 223         }
 224     }
 225
 226     /*
 227     private void createPipeline(Fpslic.Cell c, boolean downward, int length) {
 228         length -= 2;
 229         if (downward) {
 230             if (c.row == 0) {
 231                 c = micropipelineStage(c, c.ne(),   c.west());
 232                 c = micropipelineStage(c, c.east(), c.nw());
 233                 if (length > 0) createPipeline(c, false, length);
 234             } else {
 235                 c = micropipelineStage(c, c.ne(),   c.east());
 236                 c = micropipelineStage(c, c.west(), c.sw());
 237                 if (length > 0) createPipeline(c, true, length);
 238             }
 239         } else {
 240             if (c.row == c.fpslic().getHeight()-1) {
 241                 c = micropipelineStage(c, c.se(),   c.west());
 242                 c = micropipelineStage(c, c.east(), c.sw());
 243                 if (length > 0) createPipeline(c, true, length);
 244             } else {
 245                 c = micropipelineStage(c, c.se(),   c.east());
 246                 c = micropipelineStage(c, c.west(), c.nw());
 247                 if (length > 0) createPipeline(c, false, length);
 248             }
 249         }
 250     }
 251     */
 252
 253     private Fpslic.Cell micropipelineStage(Fpslic.Cell c, Fpslic.Cell prev, Fpslic.Cell next) {
 254         switch(c.dir(next)) {
 255             case NORTH: case SOUTH: case EAST: case WEST:
 256                 switch (c.dir(prev)) {
 257                     case NORTH: case SOUTH: case EAST: case WEST: throw new Error("cannot have prev&next both use y");
 258                 }
 259                 c.ylut((LUT_SELF & ~LUT_OTHER) | (LUT_Z & ~LUT_OTHER) | (LUT_Z & LUT_SELF & LUT_OTHER));
 260                 c.xlut(LUT_Z);
 261                 c.c(YLUT);
 262                 c.yi(next);
 263                 c.xi(prev);
 264                 break;
 265             case NW: case SE: case SW: case NE:
 266                 switch (c.dir(prev)) {
 267                     case NW: case SE: case SW: case NE: throw new Error("cannot have prev&next both use x");
 268                 }
 269                 c.xlut((LUT_SELF & ~LUT_OTHER) | (LUT_Z & ~LUT_OTHER) | (LUT_Z & LUT_SELF & LUT_OTHER));
 270                 c.ylut(LUT_Z);
 271                 c.c(XLUT);
 272                 c.xi(next);
 273                 c.yi(prev);
 274                 break;
 275             default: throw new Error();
 276         }
 277         c.b(false);
 278         c.f(false);
 279         c.t(TMUX_FB);
 280         c.yo(false);
 281         c.xo(false);
 282         return next;
 283     }
 284
 285     private void turnOnLeds() {
 286         for(int i=0; i<24; i++) {
 287             fpslic.iob_bot(i, true).enableOutput(NORTH);
 288             fpslic.iob_bot(i, false).enableOutput(NW);
 289             fpslic.cell(i, 0).xlut(0xff);
 290             fpslic.cell(i, 0).ylut(0xff);
 291         }
 292     }
 293
 294     private void setupScanCell() {
 295         fpslic.cell(23,15).h(3, true);
 296         fpslic.cell(23,15).yi(L3);
 297         fpslic.cell(23,15).ylut(0xAA);
 298         fpslic.iob_right(15, true).enableOutput(WEST);
 299
 300         fpslic.cell(23,0).ylut(0x00);
 301         fpslic.iob_right(0, true).enableOutput(WEST);
 302     }
 303
 304     private void divider(Fpslic.Cell c) {
 305         Fpslic.Cell detect1 = c;
 306         Fpslic.Cell detect2 = c.east();
 307
 308         detect1.yi(NORTH);
 309         detect1.ylut(LUT_SELF);
 310         detect1.xlut(LUT_OTHER & (~LUT_Z));
 311         detect1.c(YLUT);
 312         detect1.t(TMUX_FB);
 313         detect1.f(false);
 314         detect1.b(false);
 315
 316         detect2.xi(NW);
 317         detect2.ylut(LUT_OTHER);
 318         detect2.xlut((~LUT_SELF) & LUT_Z);
 319         detect2.c(YLUT);
 320         detect2.t(TMUX_FB);
 321         detect2.f(false);
 322         detect2.b(false);
 323
 324         detect1.south().yi(EAST);
 325         detect1.south().xi(NE);
 326         detect1.south().c(YLUT);
 327         detect1.south().t(TMUX_FB);
 328         detect1.south().f(false);
 329         detect1.south().b(false);
 330         detect1.south().ylut( (LUT_OTHER    & (~LUT_SELF)) |
 331                               ((~LUT_OTHER) &   LUT_Z)
 332                               );
 333         detect1.south().xlut( (LUT_SELF    & (~LUT_OTHER)) |
 334                               ((~LUT_SELF) &   LUT_Z)
 335                               );
 336
 337         detect2.south().yi(WEST);
 338         detect2.south().xi(NW);
 339         detect2.south().c(YLUT);
 340         detect2.south().t(TMUX_FB);
 341         detect2.south().f(false);
 342         detect2.south().b(false);
 343         detect2.south().ylut( (LUT_OTHER    & (LUT_SELF)) |
 344                               ((~LUT_OTHER) &   LUT_Z)
 345                               );
 346         detect2.south().xlut( (LUT_SELF    & (~LUT_OTHER)) |
 347                               ((~LUT_SELF) &   LUT_Z)
 348                               );
 349
 350     }
 351
 352     private void runGui(int width, int height) throws Exception {
 353         Gui vis = new Gui(fpslic, fpslic, width, height);
 354         Frame fr = new Frame();
 355         fr.addKeyListener(vis);
 356         fr.setLayout(new BorderLayout());
 357         fr.add(vis, BorderLayout.CENTER);
 358         fr.pack();
 359         fr.setSize(900, 900);
 360         vis.repaint();
 361         fr.repaint();
 362         fr.show();
 363     }
 364 }
 365
 366