jchdl - GSL实例 - Add

Posted 2021-01-07 wjcdx

https://mp.weixin.qq.com/s/6xcYYdYZTBPTf25xFluzBQ

 

使用FullAdder级联实现加法器

 

参考链接：

https://github.com/wjcdx/jchdl/blob/master/src/org/jchdl/model/gsl/operator/arithmetic/Add.java

 

 

1.创建Add.java, 并生成构造方法和logic()方法

略

 

2. 根据逻辑原理图，添加输入输出线

??

 

 

3. 在构造方法中搜集输入输出线并调用construct()方法

??

 

4. 在logic()方法中创建子节点并连线

??

 

这里首先从input ports牵出线，并创建连接到output ports的线。其中，最后一个input port使用in(-1)取出。最后一个output port使用out(-1)取出。

 

cout作为一个游标，逐次指向每一级的进位线进行连接。最开始为cin，第一级之后代表这一级FullAdder的进位线...直到最后，代表最后一个进位线连接到Add节点的最后一个output port.

 

5. 创建inst静态方法方便后续使用

??

 

6. 创建main方法执行验证

 

??

 

运行结果为：

??

 

??

 

 

7. 生成Verilog

??

 

执行结果如下：

??

??

 

module Add_8后面多出来一个8？这样就可以把不同位宽的Add模块区分开来。

需要覆盖getName()方法：

??

 

原子节点需要覆盖primitive()方法，以返回原语的名称。比如与门，需要返回and：

??

 

 

更多实例请参考如下链接:

https://github.com/wjcdx/jchdl/tree/master/src/org/jchdl/model/gsl/operator

 

package org.jchdl.model.gsl.operator.arithmetic;

 

import org.jchdl.model.gsl.core.datatype.helper.WireVec;

import org.jchdl.model.gsl.core.datatype.net.Wire;

import org.jchdl.model.gsl.core.meta.Node;

import org.jchdl.model.gsl.core.value.Value;

 

// treat operands as plain bits

public class Add extends Node {

private int nBits = 0;

 

private WireVec in1;

private WireVec in2;

private Wire cin;

private WireVec sum;

private Wire cout;

 

public Add(WireVec sum, Wire cout, WireVec in1, WireVec in2, Wire cin) {

nBits = in1.nBits();

in(in1.wires());

in(in2.wires());

in(cin);

out(sum.wires());

out(cout);

construct();

}

 

@Override

public void logic() {

in1 = new WireVec(inputs(0, nBits));

in2 = new WireVec(inputs(nBits, 2*nBits));

cin = new Wire(in(-1));

 

sum = new WireVec(outputs(0, nBits));

 

cout = cin;

for (int i = 0; i < nBits; i++) {

Wire coutNext = new Wire();

FullAdder.inst(sum.wire(i), coutNext, in1.wire(i), in2.wire(i), cout);

cout = coutNext;

}

cout.connect(out(-1));

}

 

@Override

public String getName() {

return this.getClass().getSimpleName() + "_" + nBits;

}

 

public static Add inst(WireVec sum, Wire cout, WireVec in1, WireVec in2, Wire cin) {

return new Add(sum, cout, in1, in2, cin);

}

 

public static void main(String args[]) {

WireVec in1 = new WireVec(8);

WireVec in2 = new WireVec(8);

WireVec out = new WireVec(8);

Wire cin = new Wire();

Wire cout = new Wire();

 

Add.inst(out, cout, in1, in2, cin);

 

in1.assign(new Value[] { //0b0000_0010

Value.V0, Value.V1, Value.V0, Value.V0,

Value.V0, Value.V0, Value.V0, Value.V0,

});

in2.assign(new Value[] { // 0b1111_1111

Value.V1, Value.V1, Value.V1, Value.V1,

Value.V1, Value.V1, Value.V1, Value.V1,

});

cin.assign(Value.V1);

 

in1.propagate();

in2.propagate();

cin.propagate();

 

System.out.println("c_sum: " + cout + "_" + out);

 

Add.inst(out, cout, in1, in2, cin).toVerilog();

}

}