Added techmap support for actual lookahead carry unit
authorClifford Wolf <clifford@clifford.at>
Wed, 13 Aug 2014 16:40:57 +0000 (18:40 +0200)
committerClifford Wolf <clifford@clifford.at>
Wed, 13 Aug 2014 16:40:57 +0000 (18:40 +0200)
techlibs/common/techmap.v

index 59f91bc53cc9a295611998a9b26030d08c4d8022..3670bd69fcae764caca4b066787ad69e8cbeabf9 100644 (file)
@@ -267,7 +267,7 @@ module \$__alu_ripple (A, B, CI, Y, CO, CS);
 
        genvar i;
        generate
-               for (i = 0; i < WIDTH; i = i + 1)
+               for (i = 0; i < WIDTH; i = i+1)
                begin:V
                        // {x, y} = a + b + c
                        wire a, b, c, x, y;
@@ -285,23 +285,79 @@ module \$__alu_ripple (A, B, CI, Y, CO, CS);
        endgenerate
 endmodule
 
+module \$__lcu_simple (P, G, CI, CO, PG, GG);
+       parameter WIDTH = 1;
+
+       input [WIDTH-1:0] P, G;
+       input CI;
+
+       output reg [WIDTH:0] CO;
+       output reg PG, GG;
+
+       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "proc;;";
+
+       integer i, j;
+       reg [WIDTH-1:0] tmp;
+
+       always @* begin
+               PG = &P;
+               GG = 0;
+               for (i = 0; i < WIDTH; i = i+1) begin
+                       tmp = ~0;
+                       tmp[i] = G[i];
+                       for (j = i+1; j < WIDTH; j = j+1)
+                               tmp[j] = P[j];
+                       GG = GG || &tmp[WIDTH-1:i];
+               end
+
+               CO[0] = CI;
+               for (i = 0; i < WIDTH; i = i+1)
+                       CO[i+1] = G[i] | (P[i] & CO[i]);
+       end
+endmodule
+
 module \$__lcu (P, G, CI, CO, PG, GG);
        parameter WIDTH = 1;
 
+       function integer get_group_size;
+               begin
+                       get_group_size = 4;
+                       while (4 * get_group_size < WIDTH)
+                               get_group_size = 4 * get_group_size;
+               end
+       endfunction
+
        input [WIDTH-1:0] P, G;
        input CI;
 
        output [WIDTH:0] CO;
        output PG, GG;
 
-       assign CO[0] = CI;
-       assign PG = 'bx, GG = 'bx;
-
        genvar i;
        generate
-               // TBD: Actually implement a LCU topology
-               for (i = 0; i < WIDTH; i = i + 1)
-                       assign CO[i+1] = G[i] | (P[i] & CO[i]);
+               if (WIDTH <= 4) begin
+                       \$__lcu_simple #(.WIDTH(WIDTH)) _TECHMAP_REPLACE_ (.P(P), .G(G), .CI(CI), .CO(CO), .PG(PG), .GG(GG));
+               end else begin
+                       localparam GROUP_SIZE = get_group_size();
+                       localparam GROUPS_NUM = (WIDTH + GROUP_SIZE - 1) / GROUP_SIZE;
+
+                       wire [GROUPS_NUM-1:0] groups_p, groups_g;
+                       wire [GROUPS_NUM:0] groups_ci;
+
+                       for (i = 0; i < GROUPS_NUM; i = i+1) begin:V
+                               localparam g_size = `MIN(GROUP_SIZE, WIDTH - i*GROUP_SIZE);
+                               localparam g_offset = i*GROUP_SIZE;
+                               wire [g_size:0] g_co;
+
+                               \$__lcu #(.WIDTH(g_size)) g (.P(P[g_offset +: g_size]), .G(G[g_offset +: g_size]),
+                                               .CI(groups_ci[i]), .CO(g_co), .PG(groups_p[i]), .GG(groups_g[i]));
+                               assign CO[g_offset+1 +: g_size] = g_co[1 +: g_size];
+                       end
+
+                       \$__lcu_simple #(.WIDTH(GROUPS_NUM)) super_lcu (.P(groups_p), .G(groups_g), .CI(CI), .CO(groups_ci), .PG(PG), .GG(GG));
+
+                       assign CO[0] = CI;
+               end
        endgenerate
 endmodule
 
@@ -322,7 +378,7 @@ module \$__alu_lookahead (A, B, CI, Y, CO, CS);
 
        genvar i;
        generate
-               for (i = 0; i < WIDTH; i = i + 1)
+               for (i = 0; i < WIDTH; i = i+1)
                begin:V
                        wire a, b, c, p, g, y;
 
@@ -368,6 +424,11 @@ module \$__alu (A, B, CI, S, Y, CO, CS);
 `endif
 endmodule
 
+
+// --------------------------------------------------------
+// ALU Cell Types: Compare, Add, Subtract
+// --------------------------------------------------------
+
 `define ALU_COMMONS(_width, _ci, _s) """
        parameter A_SIGNED = 0;
        parameter B_SIGNED = 0;
@@ -407,36 +468,26 @@ endmodule
        assign sf = alu_y[WIDTH-1];
 """
 
-
-// --------------------------------------------------------
-// Compare cells
-// --------------------------------------------------------
-
 module \$lt (A, B, Y);
-       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "RECURSION; CONSTMAP; opt_const -mux_undef -mux_bool -fine;;;";
+       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "RECURSION; opt_const -mux_undef -mux_bool -fine;;;";
        `ALU_COMMONS(`MAX(A_WIDTH, B_WIDTH), 1, 1)
        assign Y = A_SIGNED && B_SIGNED ? of != sf : cf;
 endmodule
 
 module \$le (A, B, Y);
-       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "RECURSION; CONSTMAP; opt_const -mux_undef -mux_bool -fine;;;";
+       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "RECURSION; opt_const -mux_undef -mux_bool -fine;;;";
        `ALU_COMMONS(`MAX(A_WIDTH, B_WIDTH), 1, 1)
        assign Y = zf || (A_SIGNED && B_SIGNED ? of != sf : cf);
 endmodule
 
-
-// --------------------------------------------------------
-// Add and Subtract
-// --------------------------------------------------------
-
 module \$add (A, B, Y);
-       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "RECURSION; CONSTMAP; opt_const -mux_undef -mux_bool -fine;;;";
+       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "RECURSION; opt_const -mux_undef -mux_bool -fine;;;";
        `ALU_COMMONS(Y_WIDTH, 0, 0)
        assign Y = alu_y;
 endmodule
 
 module \$sub (A, B, Y);
-       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "RECURSION; CONSTMAP; opt_const -mux_undef -mux_bool -fine;;;";
+       wire [1023:0] _TECHMAP_DO_ = "RECURSION; opt_const -mux_undef -mux_bool -fine;;;";
        `ALU_COMMONS(Y_WIDTH, 1, 1)
        assign Y = alu_y;
 endmodule