Merge remote-tracking branch 'origin/master' into xaig
[yosys.git] / kernel / celltypes.h
index 57bcde47104ffb7770b57a94dd8f9244a9fd8dba..4e91edddac7c6d2911257692ed022e7df20e662a 100644 (file)
@@ -2,11 +2,11 @@
  *  yosys -- Yosys Open SYnthesis Suite
  *
  *  Copyright (C) 2012  Clifford Wolf <clifford@clifford.at>
- *  
+ *
  *  Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
  *  purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
  *  copyright notice and this permission notice appear in all copies.
- *  
+ *
  *  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
  *  WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  *  MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
@@ -20,7 +20,7 @@
 #ifndef CELLTYPES_H
 #define CELLTYPES_H
 
-#include <kernel/yosys.h>
+#include "kernel/yosys.h"
 
 YOSYS_NAMESPACE_BEGIN
 
@@ -81,11 +81,37 @@ struct CellTypes
        }
 
        void setup_internals()
+       {
+               setup_internals_eval();
+
+               IdString A = "\\A", B = "\\B", EN = "\\EN", Y = "\\Y";
+               IdString SRC = "\\SRC", DST = "\\DST", DAT = "\\DAT";
+               IdString EN_SRC = "\\EN_SRC", EN_DST = "\\EN_DST";
+
+               setup_type("$tribuf", {A, EN}, {Y}, true);
+
+               setup_type("$assert", {A, EN}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
+               setup_type("$assume", {A, EN}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
+               setup_type("$live", {A, EN}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
+               setup_type("$fair", {A, EN}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
+               setup_type("$cover", {A, EN}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
+               setup_type("$initstate", pool<RTLIL::IdString>(), {Y}, true);
+               setup_type("$anyconst", pool<RTLIL::IdString>(), {Y}, true);
+               setup_type("$anyseq", pool<RTLIL::IdString>(), {Y}, true);
+               setup_type("$allconst", pool<RTLIL::IdString>(), {Y}, true);
+               setup_type("$allseq", pool<RTLIL::IdString>(), {Y}, true);
+               setup_type("$equiv", {A, B}, {Y}, true);
+               setup_type("$specify2", {EN, SRC, DST}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
+               setup_type("$specify3", {EN, SRC, DST, DAT}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
+               setup_type("$specrule", {EN_SRC, EN_DST, SRC, DST}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
+       }
+
+       void setup_internals_eval()
        {
                std::vector<RTLIL::IdString> unary_ops = {
                        "$not", "$pos", "$neg",
                        "$reduce_and", "$reduce_or", "$reduce_xor", "$reduce_xnor", "$reduce_bool",
-                       "$logic_not", "$slice", "$lut"
+                       "$logic_not", "$slice", "$lut", "$sop"
                };
 
                std::vector<RTLIL::IdString> binary_ops = {
@@ -95,7 +121,6 @@ struct CellTypes
                        "$add", "$sub", "$mul", "$div", "$mod", "$pow",
                        "$logic_and", "$logic_or", "$concat", "$macc"
                };
-
                IdString A = "\\A", B = "\\B", S = "\\S", Y = "\\Y";
                IdString P = "\\P", G = "\\G", C = "\\C", X = "\\X";
                IdString BI = "\\BI", CI = "\\CI", CO = "\\CO", EN = "\\EN";
@@ -112,20 +137,18 @@ struct CellTypes
                setup_type("$lcu", {P, G, CI}, {CO}, true);
                setup_type("$alu", {A, B, CI, BI}, {X, Y, CO}, true);
                setup_type("$fa", {A, B, C}, {X, Y}, true);
-
-               setup_type("$assert", {A, EN}, pool<RTLIL::IdString>(), true);
-               setup_type("$equiv", {A, B}, {Y}, true);
        }
 
        void setup_internals_mem()
        {
                IdString SET = "\\SET", CLR = "\\CLR", CLK = "\\CLK", ARST = "\\ARST", EN = "\\EN";
-               IdString Q = "\\Q", D = "\\D", ADDR = "\\ADDR", DATA = "\\DATA";
+               IdString Q = "\\Q", D = "\\D", ADDR = "\\ADDR", DATA = "\\DATA", RD_EN = "\\RD_EN";
                IdString RD_CLK = "\\RD_CLK", RD_ADDR = "\\RD_ADDR", WR_CLK = "\\WR_CLK", WR_EN = "\\WR_EN";
                IdString WR_ADDR = "\\WR_ADDR", WR_DATA = "\\WR_DATA", RD_DATA = "\\RD_DATA";
                IdString CTRL_IN = "\\CTRL_IN", CTRL_OUT = "\\CTRL_OUT";
 
                setup_type("$sr", {SET, CLR}, {Q});
+               setup_type("$ff", {D}, {Q});
                setup_type("$dff", {CLK, D}, {Q});
                setup_type("$dffe", {CLK, EN, D}, {Q});
                setup_type("$dffsr", {CLK, SET, CLR, D}, {Q});
@@ -133,17 +156,32 @@ struct CellTypes
                setup_type("$dlatch", {EN, D}, {Q});
                setup_type("$dlatchsr", {EN, SET, CLR, D}, {Q});
 
-               setup_type("$memrd", {CLK, ADDR}, {DATA});
+               setup_type("$memrd", {CLK, EN, ADDR}, {DATA});
                setup_type("$memwr", {CLK, EN, ADDR, DATA}, pool<RTLIL::IdString>());
                setup_type("$meminit", {ADDR, DATA}, pool<RTLIL::IdString>());
-               setup_type("$mem", {RD_CLK, RD_ADDR, WR_CLK, WR_EN, WR_ADDR, WR_DATA}, {RD_DATA});
+               setup_type("$mem", {RD_CLK, RD_EN, RD_ADDR, WR_CLK, WR_EN, WR_ADDR, WR_DATA}, {RD_DATA});
 
                setup_type("$fsm", {CLK, ARST, CTRL_IN}, {CTRL_OUT});
        }
 
        void setup_stdcells()
        {
-               IdString A = "\\A", B = "\\B", C = "\\C", D = "\\D", S = "\\S", Y = "\\Y";
+               setup_stdcells_eval();
+
+               IdString A = "\\A", E = "\\E", Y = "\\Y";
+
+               setup_type("$_TBUF_", {A, E}, {Y}, true);
+       }
+
+       void setup_stdcells_eval()
+       {
+               IdString A = "\\A", B = "\\B", C = "\\C", D = "\\D";
+               IdString E = "\\E", F = "\\F", G = "\\G", H = "\\H";
+               IdString I = "\\I", J = "\\J", K = "\\K", L = "\\L";
+               IdString M = "\\M", N = "\\N", O = "\\O", P = "\\P";
+               IdString S = "\\S", T = "\\T", U = "\\U", V = "\\V";
+               IdString Y = "\\Y";
+
                setup_type("$_BUF_", {A}, {Y}, true);
                setup_type("$_NOT_", {A}, {Y}, true);
                setup_type("$_AND_", {A, B}, {Y}, true);
@@ -152,7 +190,12 @@ struct CellTypes
                setup_type("$_NOR_",  {A, B}, {Y}, true);
                setup_type("$_XOR_", {A, B}, {Y}, true);
                setup_type("$_XNOR_", {A, B}, {Y}, true);
+               setup_type("$_ANDNOT_", {A, B}, {Y}, true);
+               setup_type("$_ORNOT_", {A, B}, {Y}, true);
                setup_type("$_MUX_", {A, B, S}, {Y}, true);
+               setup_type("$_MUX4_", {A, B, C, D, S, T}, {Y}, true);
+               setup_type("$_MUX8_", {A, B, C, D, E, F, G, H, S, T, U}, {Y}, true);
+               setup_type("$_MUX16_", {A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, S, T, U, V}, {Y}, true);
                setup_type("$_AOI3_", {A, B, C}, {Y}, true);
                setup_type("$_OAI3_", {A, B, C}, {Y}, true);
                setup_type("$_AOI4_", {A, B, C, D}, {Y}, true);
@@ -170,6 +213,8 @@ struct CellTypes
                for (auto c2 : list_np)
                        setup_type(stringf("$_SR_%c%c_", c1, c2), {S, R}, {Q});
 
+               setup_type("$_FF_", {D}, {Q});
+
                for (auto c1 : list_np)
                        setup_type(stringf("$_DFF_%c_", c1), {C, D}, {Q});
 
@@ -232,7 +277,7 @@ struct CellTypes
                return v;
        }
 
-       static RTLIL::Const eval(RTLIL::IdString type, const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len)
+       static RTLIL::Const eval(RTLIL::IdString type, const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len, bool *errp = nullptr)
        {
                if (type == "$sshr" && !signed1)
                        type = "$shr";
@@ -294,16 +339,25 @@ struct CellTypes
                if (type == "$_OR_")
                        return const_or(arg1, arg2, false, false, 1);
                if (type == "$_NOR_")
-                       return eval_not(const_and(arg1, arg2, false, false, 1));
+                       return eval_not(const_or(arg1, arg2, false, false, 1));
                if (type == "$_XOR_")
                        return const_xor(arg1, arg2, false, false, 1);
                if (type == "$_XNOR_")
                        return const_xnor(arg1, arg2, false, false, 1);
+               if (type == "$_ANDNOT_")
+                       return const_and(arg1, eval_not(arg2), false, false, 1);
+               if (type == "$_ORNOT_")
+                       return const_or(arg1, eval_not(arg2), false, false, 1);
+
+               if (errp != nullptr) {
+                       *errp = true;
+                       return State::Sm;
+               }
 
                log_abort();
        }
 
-       static RTLIL::Const eval(RTLIL::Cell *cell, const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2)
+       static RTLIL::Const eval(RTLIL::Cell *cell, const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool *errp = nullptr)
        {
                if (cell->type == "$slice") {
                        RTLIL::Const ret;
@@ -345,13 +399,51 @@ struct CellTypes
                        return t;
                }
 
+               if (cell->type == "$sop")
+               {
+                       int width = cell->parameters.at("\\WIDTH").as_int();
+                       int depth = cell->parameters.at("\\DEPTH").as_int();
+                       std::vector<RTLIL::State> t = cell->parameters.at("\\TABLE").bits;
+
+                       while (GetSize(t) < width*depth*2)
+                               t.push_back(RTLIL::S0);
+
+                       RTLIL::State default_ret = State::S0;
+
+                       for (int i = 0; i < depth; i++)
+                       {
+                               bool match = true;
+                               bool match_x = true;
+
+                               for (int j = 0; j < width; j++) {
+                                       RTLIL::State a = arg1.bits.at(j);
+                                       if (t.at(2*width*i + 2*j + 0) == State::S1) {
+                                               if (a == State::S1) match_x = false;
+                                               if (a != State::S0) match = false;
+                                       }
+                                       if (t.at(2*width*i + 2*j + 1) == State::S1) {
+                                               if (a == State::S0) match_x = false;
+                                               if (a != State::S1) match = false;
+                                       }
+                               }
+
+                               if (match)
+                                       return State::S1;
+
+                               if (match_x)
+                                       default_ret = State::Sx;
+                       }
+
+                       return default_ret;
+               }
+
                bool signed_a = cell->parameters.count("\\A_SIGNED") > 0 && cell->parameters["\\A_SIGNED"].as_bool();
                bool signed_b = cell->parameters.count("\\B_SIGNED") > 0 && cell->parameters["\\B_SIGNED"].as_bool();
                int result_len = cell->parameters.count("\\Y_WIDTH") > 0 ? cell->parameters["\\Y_WIDTH"].as_int() : -1;
-               return eval(cell->type, arg1, arg2, signed_a, signed_b, result_len);
+               return eval(cell->type, arg1, arg2, signed_a, signed_b, result_len, errp);
        }
 
-       static RTLIL::Const eval(RTLIL::Cell *cell, const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, const RTLIL::Const &arg3)
+       static RTLIL::Const eval(RTLIL::Cell *cell, const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, const RTLIL::Const &arg3, bool *errp = nullptr)
        {
                if (cell->type.in("$mux", "$pmux", "$_MUX_")) {
                        RTLIL::Const ret = arg1;
@@ -369,18 +461,18 @@ struct CellTypes
                        return eval_not(const_and(const_or(arg1, arg2, false, false, 1), arg3, false, false, 1));
 
                log_assert(arg3.bits.size() == 0);
-               return eval(cell, arg1, arg2);
+               return eval(cell, arg1, arg2, errp);
        }
 
-       static RTLIL::Const eval(RTLIL::Cell *cell, const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, const RTLIL::Const &arg3, const RTLIL::Const &arg4)
+       static RTLIL::Const eval(RTLIL::Cell *cell, const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, const RTLIL::Const &arg3, const RTLIL::Const &arg4, bool *errp = nullptr)
        {
                if (cell->type == "$_AOI4_")
                        return eval_not(const_or(const_and(arg1, arg2, false, false, 1), const_and(arg3, arg4, false, false, 1), false, false, 1));
                if (cell->type == "$_OAI4_")
-                       return eval_not(const_and(const_or(arg1, arg2, false, false, 1), const_and(arg3, arg4, false, false, 1), false, false, 1));
+                       return eval_not(const_and(const_or(arg1, arg2, false, false, 1), const_or(arg3, arg4, false, false, 1), false, false, 1));
 
                log_assert(arg4.bits.size() == 0);
-               return eval(cell, arg1, arg2, arg3);
+               return eval(cell, arg1, arg2, arg3, errp);
        }
 };