Pack adders not just accumulators
authorEddie Hung <eddie@fpgeh.com>
Mon, 22 Jul 2019 20:01:49 +0000 (13:01 -0700)
committerEddie Hung <eddie@fpgeh.com>
Mon, 22 Jul 2019 20:01:49 +0000 (13:01 -0700)
passes/pmgen/ice40_dsp.cc
passes/pmgen/ice40_dsp.pmg

index f6a701540a7a0b6a8399886ec1be4b2847ccfd43..7215ed473b43c5ca50e4c9f0cfa7bd10452a99f1 100644 (file)
@@ -80,17 +80,25 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
        SigSpec B = st.sigB;
        B.extend_u0(16, b_signed);
 
+        // MAC only if ffS exists and adder's other input (sigS)
+        //   is output of ffS
+        bool accum = (st.ffS && st.sigS == st.ffS->getPort("\\Q"));
+
        SigSpec CD;
-       if (st.muxA)
-               CD = st.muxA->getPort("\\B");
-       if (st.muxB)
-               CD = st.muxB->getPort("\\A");
+        if (st.ffS) {
+                if (st.muxA)
+                        CD = st.muxA->getPort("\\B");
+                else if (st.muxB)
+                        CD = st.muxB->getPort("\\A");
+        }
+        else if (!accum)
+                CD = st.sigS.extend_u0(32, st.sigS_signed);
        CD.extend_u0(32, a_signed && b_signed);
 
        cell->setPort("\\A", A);
        cell->setPort("\\B", B);
-       cell->setPort("\\C", CD.extract(0, 16));
-       cell->setPort("\\D", CD.extract(16, 16));
+       cell->setPort("\\C", CD.extract(16, 16));
+       cell->setPort("\\D", CD.extract(0, 16));
 
        cell->setParam("\\A_REG", st.ffA ? State::S1 : State::S0);
        cell->setParam("\\B_REG", st.ffB ? State::S1 : State::S0);
@@ -145,14 +153,19 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
 
        // SB_MAC16 Output Interface
 
-       SigSpec O = st.ffS ? st.sigS : st.sigY;
+        if (st.addAB) log_cell(st.addAB);
+       SigSpec O = st.ffS ? st.sigS : (st.addAB ? st.addAB->getPort("\\Y") : st.sigY);
        if (GetSize(O) < 32)
                O.append(pm.module->addWire(NEW_ID, 32-GetSize(O)));
 
        cell->setPort("\\O", O);
 
        if (st.addAB) {
-               log("  accumulator %s (%s)\n", log_id(st.addAB), log_id(st.addAB->type));
+                log_warning("sigS = %s\n", log_signal(st.sigS));
+                if (accum)
+                        log("  accumulator %s (%s)\n", log_id(st.addAB), log_id(st.addAB->type));
+                else
+                        log("  adder %s (%s)\n", log_id(st.addAB), log_id(st.addAB->type));
                cell->setPort("\\ADDSUBTOP", st.addAB->type == "$add" ? State::S0 : State::S1);
                cell->setPort("\\ADDSUBBOT", st.addAB->type == "$add" ? State::S0 : State::S1);
        } else {
@@ -185,14 +198,14 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
        cell->setParam("\\PIPELINE_16x16_MULT_REG1", st.ffY ? State::S1 : State::S0);
        cell->setParam("\\PIPELINE_16x16_MULT_REG2", State::S0);
 
-       cell->setParam("\\TOPOUTPUT_SELECT", Const(st.ffS ? 1 : 3, 2));
+       cell->setParam("\\TOPOUTPUT_SELECT", Const(st.ffS ? 1 : (st.addAB ? 0 : 3), 2));
        cell->setParam("\\TOPADDSUB_LOWERINPUT", Const(2, 2));
-       cell->setParam("\\TOPADDSUB_UPPERINPUT", State::S0);
+       cell->setParam("\\TOPADDSUB_UPPERINPUT", st.ffS ? State::S0 : State::S1);
        cell->setParam("\\TOPADDSUB_CARRYSELECT", Const(3, 2));
 
-       cell->setParam("\\BOTOUTPUT_SELECT", Const(st.ffS ? 1 : 3, 2));
+       cell->setParam("\\BOTOUTPUT_SELECT", Const(st.ffS ? 1 : (st.addAB ? 0 : 3), 2));
        cell->setParam("\\BOTADDSUB_LOWERINPUT", Const(2, 2));
-       cell->setParam("\\BOTADDSUB_UPPERINPUT", State::S0);
+       cell->setParam("\\BOTADDSUB_UPPERINPUT", st.ffS ? State::S0 : State::S1);
        cell->setParam("\\BOTADDSUB_CARRYSELECT", Const(0, 2));
 
        cell->setParam("\\MODE_8x8", State::S0);
@@ -201,6 +214,7 @@ void create_ice40_dsp(ice40_dsp_pm &pm)
 
        pm.autoremove(st.mul);
        pm.autoremove(st.ffY);
+       pm.autoremove(st.addAB);
        pm.autoremove(st.ffS);
 }
 
index e4c6238c5978fd2841c8eb6799e7b489b5d099b0..a92cf8dd4b1d67e3c1c3eb05ff9e8eb2ed590c96 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 pattern ice40_dsp
 
 state <SigBit> clock
-state <bool> clock_pol
+state <bool> clock_pol sigS_signed
 state <SigSpec> sigA sigB sigY sigS
 state <Cell*> addAB muxAB
 
@@ -92,14 +92,16 @@ match addB
        optional
 endmatch
 
-code addAB sigS
+code addAB sigS sigS_signed
        if (addA) {
                addAB = addA;
-               sigS = port(addA, \B);
+               sigS = port(addAB, \B);
+               sigS_signed = param(addAB, \B_SIGNED).as_bool();
        }
        if (addB) {
                addAB = addB;
-               sigS = port(addB, \A);
+               sigS = port(addAB, \A);
+               sigS_signed = param(addAB, \A_SIGNED).as_bool();
        }
        if (addAB) {
                int natural_mul_width = GetSize(sigA) + GetSize(sigB);
@@ -144,6 +146,7 @@ match ffS
        select nusers(port(ffS, \D)) == 2
        index <SigSpec> port(ffS, \D) === port(muxAB, \Y)
        index <SigSpec> port(ffS, \Q) === sigS
+       optional
 endmatch
 
 code clock clock_pol