remove redundant code
[ieee754fpu.git] / src / ieee754 / part_mul_add / multiply.py
index 189656db1b338440425797464ba8cbe8d3a4d856..facbce300d031b6823f790d961f6a090ab22c52d 100644 (file)
@@ -398,9 +398,9 @@ class ProductTerm(Elaboratable):
         self.a_index = a_index
         self.b_index = b_index
         shift = 8 * (self.a_index + self.b_index)
-        self.width = width
-        self.a = Signal(width, reset_less=True)
-        self.b = Signal(width, reset_less=True)
+        self.pwidth = width
+        self.a = Signal(twidth//2, reset_less=True)
+        self.b = Signal(twidth//2, reset_less=True)
         self.pb_en = Signal(pbwid, reset_less=True)
 
         self.tl = tl = []
@@ -415,16 +415,57 @@ class ProductTerm(Elaboratable):
             term_enabled = None
 
         Term.__init__(self, width*2, twidth, shift, term_enabled)
+        self.term.name = "term_%d_%d" % (a_index, b_index) # rename
 
     def elaborate(self, platform):
 
         m = Term.elaborate(self, platform)
         if self.enabled is not None:
             m.d.comb += self.enabled.eq(~(Cat(*self.tl).bool()))
-        m.d.comb += self.ti.eq(self.a * self.b)
+
+        bsa = Signal(self.width, reset_less=True)
+        bsb = Signal(self.width, reset_less=True)
+        a_index, b_index = self.a_index, self.b_index
+        pwidth = self.pwidth
+        m.d.comb += bsa.eq(self.a.bit_select(a_index * pwidth, pwidth))
+        m.d.comb += bsb.eq(self.b.bit_select(b_index * pwidth, pwidth))
+        m.d.comb += self.ti.eq(bsa * bsb)
 
         return m
 
+
+class ProductTerms(Elaboratable):
+
+    def __init__(self, width, twidth, pbwid, a_index, blen):
+        self.a_index = a_index
+        self.blen = blen
+        self.pwidth = width
+        self.twidth = twidth
+        self.pbwid = pbwid
+        self.a = Signal(twidth//2, reset_less=True)
+        self.b = Signal(twidth//2, reset_less=True)
+        self.pb_en = Signal(pbwid, reset_less=True)
+        self.terms = [Signal(twidth, name="term%d"%i, reset_less=True) \
+                            for i in range(blen)]
+
+    def elaborate(self, platform):
+
+        m = Module()
+
+        for b_index in range(self.blen):
+            t = ProductTerm(self.pwidth, self.twidth, self.pbwid,
+                            self.a_index, b_index)
+            setattr(m.submodules, "term_%d" % b_index, t)
+
+            m.d.comb += t.a.eq(self.a)
+            m.d.comb += t.b.eq(self.b)
+            m.d.comb += t.pb_en.eq(self.pb_en)
+
+            m.d.comb += self.terms[b_index].eq(t.term)
+
+        return m
+
+
 class Part(Elaboratable):
     def __init__(self, width, n_parts, n_levels, pbwid):
 
@@ -510,6 +551,50 @@ class Part(Elaboratable):
         return m
 
 
+class IntermediateOut(Elaboratable):
+    def __init__(self, width, out_wid, n_parts):
+        self.width = width
+        self.n_parts = n_parts
+        self.delayed_part_ops = [Signal(2, name="dpop%d" % i, reset_less=True)
+                                     for i in range(8)]
+        self.intermed = Signal(out_wid, reset_less=True)
+        self.output = Signal(out_wid//2, reset_less=True)
+
+    def elaborate(self, platform):
+        m = Module()
+
+        ol = []
+        w = self.width
+        sel = w // 8
+        for i in range(self.n_parts):
+            op = Signal(w, reset_less=True, name="op32_%d" % i)
+            m.d.comb += op.eq(
+                Mux(self.delayed_part_ops[sel * i] == OP_MUL_LOW,
+                    self.intermed.bit_select(i * w*2, w),
+                    self.intermed.bit_select(i * w*2 + w, w)))
+            ol.append(op)
+        m.d.comb += self.output.eq(Cat(*ol))
+
+        return m
+
+class OrMod(Elaboratable):
+    def __init__(self, wid):
+        self.wid = wid
+        self.orin = [Signal(wid, name="orin%d" % i, reset_less=True)
+                     for i in range(4)]
+        self.orout = Signal(wid, reset_less=True)
+
+    def elaborate(self, platform):
+        m = Module()
+        or1 = Signal(self.wid, reset_less=True)
+        or2 = Signal(self.wid, reset_less=True)
+        m.d.comb += or1.eq(self.orin[0] | self.orin[1])
+        m.d.comb += or2.eq(self.orin[2] | self.orin[3])
+        m.d.comb += self.orout.eq(or1 | or2)
+
+        return m
+
+
 class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
     """Signed/Unsigned 8/16/32/64-bit partitioned integer multiplier.
 
@@ -548,10 +633,6 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
         self.output = Signal(64)
         self.register_levels = list(register_levels)
         self._intermediate_output = Signal(128)
-        self._delayed_part_ops = [
-            [Signal(2, name=f"_delayed_part_ops_{delay}_{i}")
-             for i in range(8)]
-            for delay in range(1 + len(self.register_levels))]
         self._output_64 = Signal(64)
         self._output_32 = Signal(64)
         self._output_16 = Signal(64)
@@ -577,10 +658,13 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
             tl.append(pb)
         m.d.comb += pbs.eq(Cat(*tl))
 
+        delayed_part_ops = [
+            [Signal(2, name=f"_delayed_part_ops_{delay}_{i}")
+             for i in range(8)]
+            for delay in range(1 + len(self.register_levels))]
         for i in range(len(self.part_ops)):
-            m.d.comb += self._delayed_part_ops[0][i].eq(self.part_ops[i])
-            m.d.sync += [self._delayed_part_ops[j + 1][i]
-                         .eq(self._delayed_part_ops[j][i])
+            m.d.comb += delayed_part_ops[0][i].eq(self.part_ops[i])
+            m.d.sync += [delayed_part_ops[j + 1][i].eq(delayed_part_ops[j][i])
                          for j in range(len(self.register_levels))]
 
         n_levels = len(self.register_levels)+1
@@ -605,15 +689,15 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
         terms = []
 
         for a_index in range(8):
-            for b_index in range(8):
-                t = ProductTerm(8, 128, 8, a_index, b_index)
-                setattr(m.submodules, "term_%d_%d" % (a_index, b_index), t)
+            t = ProductTerms(8, 128, 8, a_index, 8)
+            setattr(m.submodules, "terms_%d" % a_index, t)
 
-                m.d.comb += t.a.eq(self.a.bit_select(a_index * 8, 8))
-                m.d.comb += t.b.eq(self.b.bit_select(b_index * 8, 8))
-                m.d.comb += t.pb_en.eq(pbs)
+            m.d.comb += t.a.eq(self.a)
+            m.d.comb += t.b.eq(self.b)
+            m.d.comb += t.pb_en.eq(pbs)
 
-                terms.append(t.term)
+            for term in t.terms:
+                terms.append(term)
 
         for i in range(8):
             a_signed = self.part_ops[i] != OP_MUL_UNSIGNED_HIGH
@@ -622,24 +706,19 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
             m.d.comb += self._a_signed[i].eq(a_signed)
             m.d.comb += self._b_signed[i].eq(b_signed)
 
-        # it's fine to bitwise-or these together since they are never enabled
+        # it's fine to bitwise-or data together since they are never enabled
         # at the same time
-        nat_l = reduce(or_, nat_l)
-        nbt_l = reduce(or_, nbt_l)
-        nla_l = reduce(or_, nla_l)
-        nlb_l = reduce(or_, nlb_l)
-        m.submodules.nat = nat = Term(128, 128)
-        m.submodules.nla = nla = Term(128, 128)
-        m.submodules.nbt = nbt = Term(128, 128)
-        m.submodules.nlb = nlb = Term(128, 128)
-        m.d.comb += nat.ti.eq(nat_l)
-        m.d.comb += nbt.ti.eq(nbt_l)
-        m.d.comb += nla.ti.eq(nla_l)
-        m.d.comb += nlb.ti.eq(nlb_l)
-        terms.append(nat.term)
-        terms.append(nla.term)
-        terms.append(nbt.term)
-        terms.append(nlb.term)
+        m.submodules.nat_or = nat_or = OrMod(128)
+        m.submodules.nbt_or = nbt_or = OrMod(128)
+        m.submodules.nla_or = nla_or = OrMod(128)
+        m.submodules.nlb_or = nlb_or = OrMod(128)
+        for l, mod in [(nat_l, nat_or),
+                             (nbt_l, nbt_or),
+                             (nla_l, nla_or),
+                             (nlb_l, nlb_or)]:
+            for i in range(len(l)):
+                m.d.comb += mod.orin[i].eq(l[i])
+            terms.append(mod.orout)
 
         expanded_part_pts = PartitionPoints()
         for i, v in self.part_pts.items():
@@ -653,43 +732,33 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
                                expanded_part_pts)
         m.submodules.add_reduce = add_reduce
         m.d.comb += self._intermediate_output.eq(add_reduce.output)
-        m.d.comb += self._output_64.eq(
-            Mux(self._delayed_part_ops[-1][0] == OP_MUL_LOW,
-                self._intermediate_output.bit_select(0, 64),
-                self._intermediate_output.bit_select(64, 64)))
+        # create _output_64
+        m.submodules.io64 = io64 = IntermediateOut(64, 128, 1)
+        m.d.comb += io64.intermed.eq(self._intermediate_output)
+        for i in range(8):
+            m.d.comb += io64.delayed_part_ops[i].eq(delayed_part_ops[-1][i])
+        m.d.comb += self._output_64.eq(io64.output)
 
         # create _output_32
-        ol = []
-        for i in range(2):
-            op = Signal(32, reset_less=True, name="op32_%d" % i)
-            m.d.comb += op.eq(
-                Mux(self._delayed_part_ops[-1][4 * i] == OP_MUL_LOW,
-                    self._intermediate_output.bit_select(i * 64, 32),
-                    self._intermediate_output.bit_select(i * 64 + 32, 32)))
-            ol.append(op)
-        m.d.comb += self._output_32.eq(Cat(*ol))
+        m.submodules.io32 = io32 = IntermediateOut(32, 128, 2)
+        m.d.comb += io32.intermed.eq(self._intermediate_output)
+        for i in range(8):
+            m.d.comb += io32.delayed_part_ops[i].eq(delayed_part_ops[-1][i])
+        m.d.comb += self._output_32.eq(io32.output)
 
         # create _output_16
-        ol = []
-        for i in range(4):
-            op = Signal(16, reset_less=True, name="op16_%d" % i)
-            m.d.comb += op.eq(
-                Mux(self._delayed_part_ops[-1][2 * i] == OP_MUL_LOW,
-                    self._intermediate_output.bit_select(i * 32, 16),
-                    self._intermediate_output.bit_select(i * 32 + 16, 16)))
-            ol.append(op)
-        m.d.comb += self._output_16.eq(Cat(*ol))
+        m.submodules.io16 = io16 = IntermediateOut(16, 128, 4)
+        m.d.comb += io16.intermed.eq(self._intermediate_output)
+        for i in range(8):
+            m.d.comb += io16.delayed_part_ops[i].eq(delayed_part_ops[-1][i])
+        m.d.comb += self._output_16.eq(io16.output)
 
         # create _output_8
-        ol = []
+        m.submodules.io8 = io8 = IntermediateOut(8, 128, 8)
+        m.d.comb += io8.intermed.eq(self._intermediate_output)
         for i in range(8):
-            op = Signal(8, reset_less=True, name="op8_%d" % i)
-            m.d.comb += op.eq(
-                Mux(self._delayed_part_ops[-1][i] == OP_MUL_LOW,
-                    self._intermediate_output.bit_select(i * 16, 8),
-                    self._intermediate_output.bit_select(i * 16 + 8, 8)))
-            ol.append(op)
-        m.d.comb += self._output_8.eq(Cat(*ol))
+            m.d.comb += io8.delayed_part_ops[i].eq(delayed_part_ops[-1][i])
+        m.d.comb += self._output_8.eq(io8.output)
 
         # final output
         ol = []