scala - 在一个时钟周期内多次重新分配变量 - Chisel

Question

我想在一个时钟周期内多次重新分配变量hit_bits。只要 io.bits_perf.bits(i) 为 true，hit_bits 就会增加。我收到“找到组合路径!”当我尝试编译代码时。

有什么想法吗？

  val hit_bits = Bits()
  hit_bits := Bits(0)

  when(io.bits_perf.valid){
    for(i<- 0 until 3){
      when(io.bits_perf.bits(i)) { hit_bits := hit_bits + Bits(1) 
      }
    }
  }

Answer 1

对于此示例，请务必牢记 Chisel 和 Scala 之间的区别。更具体地说，when 是一个 Chisel 结构，映射到 Verilog 中的条件连接，而 for 是一个 Scala 结构，我们可以用它来生成硬件(类似于 generate 在 Verilog 中)。

让我们展开这个 for 循环，看看我们得到了什么:

when(io.bits_perf.valid){
  when(io.bits_perf.bits(0)) { hit_bits := hit_bits + Bits(1) }
  when(io.bits_perf.bits(1)) { hit_bits := hit_bits + Bits(1) }
  when(io.bits_perf.bits(2)) { hit_bits := hit_bits + Bits(1) }
}

请注意，所有连接都是相同的，当 io.bits_perf.valid 为高且 io.bits_perf.bits 中的任何位为高时，您将把 hit_bits 连接到 hit_bits + Bits(1)。这就是组合循环。

现在，让我们弄清楚如何表达您真正想要做的事情:当io.bits_perf.时如何将hit_bits连接到io.bits_perf.bits中的个数。有效 为高。这也称为 popcount，Chisel 恰好有一个实用程序。你应该做的是使用它:

  val hit_bits = Bits()
  hit_bits := Bits(0)

  when(io.bits_perf.valid) {
    hit_bits := PopCount(io.bits_perf.bits)
  }

但是，您编写的代码几乎是正确的，所以无论如何都要让它工作。我们想要做的是使用 Scala for 循环来生成一些代码。实现此目的的一种方法是使用 Scala var (允许重新分配)作为 Chisel 节点的“指针”，而不是使用仅允许单个分配的 val (因此不能更改为指向不同的 Chisel 节点)。

var hit_bits = Bits(0, 2) // We set the width because + does not expand width
when (io.bits_perf.valid) {
  for (i <- 0 until 3) {
    hit_bits = hit_bits + io.bits_perf.bits(i)
  }
}
// Now hit_bits is equal to the popcount of io.bits_perf.bits (or 0 if not valid)

请注意，我还删除了内部条件条件，因为您可以直接添加位，而不是有条件地添加 1。这里发生的情况是 hit_bits 是对 Chisel 节点的引用，以 0。然后，对于 for 循环中的每个索引，我们将 hit_bits 引用的节点更改为 Chisel 节点，该节点是前一个节点 hit_bits 引用的节点与 io.bits_perf.bits 的一位相加的输出>.