Pack hi and lo registers separately
authorEddie Hung <eddie@fpgeh.com>
Mon, 22 Jul 2019 23:12:57 +0000 (16:12 -0700)
committerEddie Hung <eddie@fpgeh.com>
Mon, 22 Jul 2019 23:12:57 +0000 (16:12 -0700)
passes/pmgen/ice40_dsp.cc
passes/pmgen/ice40_dsp.pmg

index d4e2914d92beb86781e5c6447498b25595b905c2..6b6fd5640aa508c1067cd7498672fdec0d608edc 100644 (file)
@@ -34,13 +34,14 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
 
 #if 1
        log("\n");
-       log("ffA:   %s\n", log_id(st.ffA, "--"));
-       log("ffB:   %s\n", log_id(st.ffB, "--"));
-       log("mul:   %s\n", log_id(st.mul, "--"));
-       log("ffH:   %s\n", log_id(st.ffH, "--"));
-       log("addAB: %s\n", log_id(st.addAB, "--"));
-       log("muxAB: %s\n", log_id(st.muxAB, "--"));
-       log("ffO:   %s\n", log_id(st.ffO, "--"));
+       log("ffA:    %s\n", log_id(st.ffA, "--"));
+       log("ffB:    %s\n", log_id(st.ffB, "--"));
+       log("mul:    %s\n", log_id(st.mul, "--"));
+       log("ffH:    %s\n", log_id(st.ffH, "--"));
+       log("addAB:  %s\n", log_id(st.addAB, "--"));
+       log("muxAB:  %s\n", log_id(st.muxAB, "--"));
+       log("ffO_lo: %s\n", log_id(st.ffO_lo, "--"));
+       log("ffO_hi: %s\n", log_id(st.ffO_hi, "--"));
 #endif
 
        log("Checking %s.%s for iCE40 DSP inference.\n", log_id(pm.module), log_id(st.mul));
@@ -133,8 +134,10 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
                if (st.ffH)
                        log(" ffH:%s", log_id(st.ffH));
 
-               if (st.ffO)
-                       log(" ffO:%s", log_id(st.ffO));
+               if (st.ffO_lo)
+                       log(" ffO_lo:%s", log_id(st.ffO_lo));
+               if (st.ffO_hi)
+                       log(" ffO_hi:%s", log_id(st.ffO_hi));
 
                log("\n");
        }
@@ -158,20 +161,22 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
 
        // SB_MAC16 Output Interface
 
-       SigSpec O = st.ffO ? st.sigO : (st.addAB ? st.addAB->getPort("\\Y") : st.sigH);
-       if (GetSize(O) < 32)
-               O.append(pm.module->addWire(NEW_ID, 32-GetSize(O)));
+       SigSpec O_lo = (st.ffO_lo ? st.sigO : (st.addAB ? st.addAB->getPort("\\Y") : st.sigH)).extract(0,16);
+       if (GetSize(O_lo) < 16)
+               O_lo.append(pm.module->addWire(NEW_ID, 16-GetSize(O_lo)));
+       SigSpec O_hi = (st.ffO_hi ? st.sigO : (st.addAB ? st.addAB->getPort("\\Y") : st.sigH)).extract(16,16);
+       if (GetSize(O_hi) < 16)
+               O_hi.append(pm.module->addWire(NEW_ID, 16-GetSize(O_hi)));
 
+       SigSpec O{O_hi,O_lo};
        cell->setPort("\\O", O);
 
-       // MAC only if ffO exists and adder's other input (sigO)
-       //   is output of ffO
        bool accum = false;
        if (st.addAB) {
                 if (st.addA)
-                      accum = (st.ffO && st.addAB->getPort("\\B") == st.ffO->getPort("\\Q"));
+                      accum = (st.ffO_lo && st.ffO_hi && st.addAB->getPort("\\B") == O);
                 else if (st.addB)
-                      accum = (st.ffO && st.addAB->getPort("\\A") == st.ffO->getPort("\\Q"));
+                      accum = (st.ffO_lo && st.ffO_hi && st.addAB->getPort("\\A") == O);
                 else log_abort();
                 if (accum)
                         log("  accumulator %s (%s)\n", log_id(st.addAB), log_id(st.addAB->type));
@@ -209,12 +214,12 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
        cell->setParam("\\PIPELINE_16x16_MULT_REG1", st.ffH ? State::S1 : State::S0);
        cell->setParam("\\PIPELINE_16x16_MULT_REG2", State::S0);
 
-       cell->setParam("\\TOPOUTPUT_SELECT", Const(st.ffO ? 1 : (st.addAB ? 0 : 3), 2));
+       cell->setParam("\\TOPOUTPUT_SELECT", Const(st.ffO_hi ? 1 : (st.addAB ? 0 : 3), 2));
        cell->setParam("\\TOPADDSUB_LOWERINPUT", Const(2, 2));
        cell->setParam("\\TOPADDSUB_UPPERINPUT", accum ? State::S0 : State::S1);
        cell->setParam("\\TOPADDSUB_CARRYSELECT", Const(3, 2));
 
-       cell->setParam("\\BOTOUTPUT_SELECT", Const(st.ffO ? 1 : (st.addAB ? 0 : 3), 2));
+       cell->setParam("\\BOTOUTPUT_SELECT", Const(st.ffO_lo ? 1 : (st.addAB ? 0 : 3), 2));
        cell->setParam("\\BOTADDSUB_LOWERINPUT", Const(2, 2));
        cell->setParam("\\BOTADDSUB_UPPERINPUT", accum ? State::S0 : State::S1);
        cell->setParam("\\BOTADDSUB_CARRYSELECT", Const(0, 2));
@@ -226,8 +231,10 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
        pm.autoremove(st.mul);
        pm.autoremove(st.ffH);
        pm.autoremove(st.addAB);
-        if (st.ffO)
-                st.ffO->connections_.at("\\Q").replace(st.sigO, pm.module->addWire(NEW_ID, GetSize(st.sigO)));
+        if (st.ffO_lo)
+                st.ffO_lo->connections_.at("\\Q").replace(O.extract(0,16), pm.module->addWire(NEW_ID, 16));
+        if (st.ffO_hi)
+                st.ffO_hi->connections_.at("\\Q").replace(O.extract(16,16), pm.module->addWire(NEW_ID, 16));
 }
 
 struct Ice40DspPass : public Pass {
index a74bd79028eee9b6d1c9c3e230843708f5d8e13e..0684edc1b81d28775ff51f9eaf14584aa7d45ce2 100644 (file)
@@ -60,11 +60,13 @@ match ffH
        optional
 endmatch
 
-code sigH clock clock_pol
+code sigH sigO clock clock_pol
        sigH = port(mul, \Y);
+       sigO = sigH;
 
        if (ffH) {
                sigH = port(ffH, \Q);
+               sigO = sigH;
 
                SigBit c = port(ffH, \CLK).as_bit();
                bool cp = param(ffH, \CLK_POLARITY).as_bool();
@@ -95,12 +97,10 @@ endmatch
 code addAB sigO sigO_signed
        if (addA) {
                addAB = addA;
-               sigO = port(addAB, \B);
                sigO_signed = param(addAB, \B_SIGNED).as_bool();
        }
        if (addB) {
                addAB = addB;
-               sigO = port(addAB, \A);
                sigO_signed = param(addAB, \A_SIGNED).as_bool();
        }
        if (addAB) {
@@ -112,6 +112,8 @@ code addAB sigO sigO_signed
                        reject;
                if ((actual_acc_width != actual_mul_width) && (param(mul, \A_SIGNED).as_bool() != param(addAB, \A_SIGNED).as_bool()))
                        reject;
+
+               sigO = port(addAB, \Y);
        }
 endcode
 
@@ -132,36 +134,58 @@ match muxB
        optional
 endmatch
 
-code muxAB
+code muxAB sigO
        muxAB = addAB;
        if (muxA)
                muxAB = muxA;
        if (muxB)
                muxAB = muxB;
+       if (muxA || muxB)
+               sigO = port(muxAB, \Y);
 endcode
 
-match ffO
-       if muxAB
-       select ffO->type.in($dff)
-       filter nusers(port(muxAB, \Y)) == 2
-       filter includes(port(ffO, \D).to_sigbit_set(), port(muxAB, \Y).to_sigbit_set())
+match ffO_lo
+       select ffO_lo->type.in($dff)
+       filter nusers(sigO.extract(0,16)) == 2
+       filter includes(port(ffO_lo, \D).to_sigbit_set(), sigO.extract(0,16).to_sigbit_set())
+       optional
+endmatch
+
+match ffO_hi
+       select ffO_hi->type.in($dff)
+       filter nusers(sigO.extract(16,16)) == 2
+       filter includes(port(ffO_hi, \D).to_sigbit_set(), sigO.extract(16,16).to_sigbit_set())
        optional
 endmatch
 
 code clock clock_pol sigO
-       if (ffO) {
-               SigBit c = port(ffO, \CLK).as_bit();
-               bool cp = param(ffO, \CLK_POLARITY).as_bool();
+       if (ffO_lo || ffO_hi) {
+               if (ffO_lo) {
+                       SigBit c = port(ffO_lo, \CLK).as_bit();
+                       bool cp = param(ffO_lo, \CLK_POLARITY).as_bool();
 
-               if (port(ffO, \Q) != sigO) {
-                       sigO = port(muxAB, \Y);
-                       sigO.replace(port(ffO, \D), port(ffO, \Q));
+                       if (clock != SigBit() && (c != clock || cp != clock_pol))
+                               reject;
+
+                       clock = c;
+                       clock_pol = cp;
+
+                       if (port(ffO_lo, \Q) != sigO.extract(0,16))
+                               sigO.replace(port(ffO_lo, \D), port(ffO_lo, \Q));
                }
 
-               if (clock != SigBit() && (c != clock || cp != clock_pol))
-                       reject;
+               if (ffO_hi) {
+                       SigBit c = port(ffO_hi, \CLK).as_bit();
+                       bool cp = param(ffO_hi, \CLK_POLARITY).as_bool();
 
-               clock = c;
-               clock_pol = cp;
+                       if (clock != SigBit() && (c != clock || cp != clock_pol))
+                               reject;
+
+                       clock = c;
+                       clock_pol = cp;
+
+                       if (port(ffO_hi, \Q) != sigO.extract(16,16))
+                               sigO.replace(port(ffO_hi, \D), port(ffO_hi, \Q));
+               }
        }
 endcode