sim.pysim: write the next, not curr signal value to the VCD file

This is a temporary fix for #429.

sim.pysim: use VCD aliases to reduce space and time overhead.

On Minerva SoC, this reduces VCD file size by about 35%, and reduces
runtime overhead of writing VCDs by 10% or less.

add dummy extras_require to setup.py

whitespace

sim: simplify. NFC.

back.pysim→sim.pysim; split into more manageable parts.

This is necessary to add cxxrtl as an alternate simulation engine.

vendor.xilinx_{7series,ultrascale}: remove `grade` property.

This was added in commit bfd4538d based on a misunderstanding of how
Xilinx part numbers work.
 * non-ultrascale 7-series parts don't have temperature grades;
 * ultrascale parts have temperature grade as a part of speed grade.

back.pysim: only extract signal names if VCD is requested.

This commit also fixes an issue introduced in 2606ee33 that regressed
simulator startup time and bloated VCD files. (It's actually about
10% faster now than *before* the regression was introduced.)

back.pysim: reset timeline as well.

This is a bug that was introduced in 94faf497b.

back.pysim: simplify. NFC.

back.pysim: extract timeline handling to class _Timeline. NFC.

back.pysim: extract simulator commands to sim._cmds. NFC.

back.pysim: simplify. NFC.

hdl.ast: don't inherit Shape from NamedTuple.

Fixes #421.

back.pysim: simplify.

Compiled process names were never particularly useful (comments in
the source would make more sense for debugging), and coroutine
process names were actually source locations.

back.pysim: simplify. NFC.

back.pysim: simplify. NFC.

back.pysim: synchronize waveform writing with cxxrtl.

back.pysim: synchronize terms with cxxrtl. NFC.

back.pysim: simplify. NFC.

back.pysim: simplify. NFC.

Remove everything deprecated in nmigen 0.2.

Update license and copyright info

Remove non-license explanatory text from LICENSE.txt.

Create CONTRIBUTING file with instructions and notes for contributors.

This change relates to issue #412

vendor.lattice_ecp5: Add support for io with xdr=7

This adds support for IOs with xdr=7 using the
IODDR71B and ODDR71B primitives.

vendor.lattice_ecp5: Add support for io with xdr=4

This adds support for IOs with xdr=4 using the
IDDRX2F and ODDRX2F primitives.

docs: use working sphinxcontrib-platformpicker.

docs: use sphinxcontrib-platformpicker.

Fixes #416.

docs: link to community tutorials until we have an official one.

docs/lang: document constshifts.

docs/index: rename to "Language & toolchain".

test: remove FHDLTestCase.assertRaisesRegex.

This method is only there because I misunderstood the documentation
of unittest.

compat.fhdl.specials: fix handling of tristate (i=None) pins.

Fixes #406.

_yosys→_toolchain.yosys

vendor: `yosys` is not a required tool for proprietary toolchains.

Since commit b9799b4c, the discovery mechanism for the Yosys required
to produce Verilog is different from the usual require_tool(); namely
it is possible to produce Verilog without a `yosys` binary on PATH.

Fixes #419.

add wheel as setup dependency

docs/install: use pip/pip3 more consistently.

docs: clarify naming.

re-add setutools and setuptools_scm

Revert "Add PEP 518 `pyproject.toml`."

This reverts commit 7fca037f9c14974f499195171bb84c38ebddc1e1.

This broke editable installs and has to be reverted due to a number
of pip issues:
  * pypa/pip#6375
  * pypa/pip#6434
  * pypa/pip#6438

We can put this back once PEP 517/518 support editable installs.
Until then the legacy behavior will suffice, and we should just teach
people to install the dependencies in virtualenvs or something...

docs: add a crude approximation of intersphinx toctrees.

This is a pretty awful hack. We could do this properly after one of
the following issues is fixed:
  * sphinx-doc/sphinx#701
  * sphinx-doc/sphinx#1836

Gracefully handle missing dependencies.

Some people's workflows involve not using `pip`. This is not
a recommended way to use nMigen, but is prevalent enough for good
enough reason that we try to keep them working anyway.

docs/install: fix dead link.

docs/install: quote special chars to avoid issues with extended glob.

docs/install: explain how to install non-editable snapshot from git.

manually remove setuptools and setuptools_scm, moved
to pyproject.toml

Add PEP 518 `pyproject.toml`.

This is necessary to be able to install nMigen into a virtualenv that
does not have `wheel` installed in certain cases.

See #349.

docs/install: use `pip install --user` on *nix.

docs/install: reduce repetition.

docs: reword slightly.

docs: explain how to install GTKWave on Windows.

CI: build docs on all pushes, update only on 

docs: rewrite install instructions to be easier to understand.

docs: fix syntax.

docs: fix CI workflow.

docs: explain that `pip3 install -e` should be run after pulling.

Add (heavily work in progress) documentation.

To render correctly, the docs require:
 * pygments/pygments#1441

manually add import_metadata, import_resources

Don't use pkg_resources.

This package is deprecated and introduces a massive amount of startup
latency. On my machine with 264 installed Python packages, it reduces
the time required to `import nmigen` from ~100ms to ~200ms.

lib.cdc: update PulseSynchronizer to follow conventions.

Fixes #370.

back.pysim: simplify.

Remove _EvalContext, which was a level of indirection serving almost
no purpose. (The only case where it would be useful is repeatedly
resetting a simulation that, each time it is reset, would create new
signals to communicate with between coroutine processes. In that case
the signal states would not be persisted in _SimulatorState, but
would be removed with the _EvalContext that is recreated each time
the simulation is reset. But this could be solved with a weak map
instead.)

This regresses simulator startup time by 10-15% for unknown reasons
but is necessary to align pysim and future cxxsim.

_yosys: handle unparseable versions

Do not use yosys binaries with unparseable version numbers. This ensures
that nmigen always knows what version of yosys it is generating RTLIL
for.

The effect of this change is that if the version number of the system
yosys is unparsable, nmigen will attempt to fallback to the builtin
Yosys.

Fixes #409.

vendor.lattice_machxo2: add back as a compatibility shim.

vendor.lattice_machxo*: add MachXO3L support.

back.verilog: refactor Yosys script generation. NFCI.

In commit 5f30bcbb, back.cxxsim gained a nicer way to generate
a script; this commit brings it to back.verilog too.

back.cxxrtl: allow injecting black boxes.

_yosys: add a way to retrieve Yosys data directory.

This is important for CXXRTL, since that's where its include files
are located.

_yosys: fix typo in error message.

test: fix example test after commit a7b8ced9.

back.cxxrtl: new backend.

_yosys: translate Yosys warnings to Python warnings.

This isn't used yet (the only Yosys warning we can get is useless),
but will be handy for CXXRTL.

fix yosys version import

manually patch in nmigen-yosys

back.verilog: fall back to nmigen_yosys package.

The nmigen-yosys PyPI package provides a custom, minimal build of
Yosys that uses (at the moment) wasmtime-py to deliver a single
WASM binary that can run on many platforms, and eliminates the need
to build Yosys from source.

Not only does this lower barrier to entry for new nMigen developers,
but also decouples nMigen from Yosys' yearly release cycle, which
lets us use new features and drop workarounds for Yosys bugs earlier.

The source for the nmigen-yosys package is provided at:
  https://github.com/nmigen/nmigen-yosys
The package is built from upstream source and released automatically
with no manual steps.

Fixes #371.

nmigen.cli: fix file type autodetection code.

back.verilog: remove unused imports. NFC.

hdl.xfrm: preserve allow_reset_less when transforming ResetSignal.

Fixes #400.

hdl.rec: preserve shapes when constructing a layout.

Preserve the original user-provided shape, while still checking
its validity. This allows Enum decoders to work when specifying
record fields with Enums.

Fixes #393.

setup: exclude tests.

The inclusion of tests in the package was completely unintentional
and a result of my lack of knowledge of setuptools. If you are using
nmigen.test.utils, please copy the parts you need to your own code
because the nmigen.test code can and will change without notice.

vendor.lattice_ice40: reword confusing comment. NFC.

hdl.ast: fix typo

Update .gitignore.

vendor.intel: don't use `write_verilog -decimal`.

See commit 702e41ba for details.

vendor.intel: double-quote Tcl values rather than brace-quoting.

For unknown reasons, Quartus treats {foo} and "foo" in completely
different ways, which is not true for normal Tcl code; specifically,
it preserves the braces if they are used. Because of this, since
commit 6cee2804, the vendor.intel package was completely broken.

vendor.xilinx_{7series,ultrascale}: don't use `write_verilog -decimal`.

In commit 892cff05, `-decimal` was used when writing Verilog for
Vivado targets because it treats (* keep=32'd1 *) and (* keep=1 *)
differently in violation of Verilog LRM. However, it is possible
to avoid that workaround by using (* keep="TRUE" *). Do that,
and remove `-decimal` to avoid special-casing 32-bit constants.

Refs #373.

build.plat: skip clock constraints on unused signals.

It's not very nice to add more internal mutable state to Platform
related classes, but our whole approach for Platform is inherently
stateful, and other solutions (like changing every individual vendor
platform to check for unused signals) are even worse.

Fixes #374.

vendor.xilinx_{7series,ultrascale}: add (*keep*) on constrained clocks.

If the clock signal is not a top-level port and has aliases, it can
be optimized out, and then the constraint will no longer apply.
To prevent this, make sure the constrained signal is preferred over
any aliases by using the `keep` attribute.

Vivado does not parse attributes like (* keep = 32'd1 *) as valid
even though, AFAICT, they are equivalent to (* keep = 1 *) or simply
(* keep *) per IEEE 1364. To work around this, use the solution we
currently use for Quartus, which is `write_verilog -decimal`.

Fixes #373.

hdl.ast: add const-shift operations.

Also, clean up the rotate code a bit.

Fixes #378.

hdl.ast: clarify docs for Value.rotate_{left,right}.

"Rotate modulo 2**len(self)" is redundant because that's just how
rotates work.

hdl.dsl: check for unique domain name.

Fixes #385.

back.rtlil: handle signed and large Instance parameters correctly.

Fixes #388.

tracer: fix get_var_name() to work on toplevel attributes.

E.g. this now works:

    >>> class dummy: pass
    >>> self = dummy()
    >>> self.foo = Signal()
    >>> self.foo.name
    'foo'

vendor.lattice_machxo2: generate binary bitstreams.

plat, vendor: systematically escape net and file names in Tcl.

Before this commit, there was only occasional quoting of some names
used in any Tcl files. (I'm not sure what I was thinking.)

After this commit, any substs that may include Tcl special characters
are escaped. This does not include build names (which are explicitly
restricted to ASCII to avoid this problem), or attribute names (which
are chosen from a predefined set). Ideally we'd use a more principled
approach but Jinja2 does not support custom escaping mechanisms.

Note that Vivado restricts clock names to a more restrictive set that
forbids using Tcl special characters even when escaped.

Fixes #375.

back.rtlil: fix incorrect escaping of signed parameters.

Also, improve escaping code in general.

hdl.ast: use SignalSet, not ValueSet, for _[lr]hs_signals().

The implementation of these functions likely predates support for
{Clock,Reset}Signal() in SignalKey.

lib.fifo: add r_rst output for AsyncFIFO{,Buffered}.

Fixes #181.

hdl.ir: typecheck `convert(ports=)` more carefully.

The `ports` argument to the `convert` functions is a frequent hotspot of
beginner issues. Check to make sure it is either a list or a tuple, and
give an appropriately helpful error message if not.

Fixes #362.

README: link directly to Yosys build instructions.

back.verilog: add workaround for evaluation Verific behavior.

The evaluation version of Verific prints its license information to stdout,
and since it is against the EULA to change that in any way, this behavior
is not possible to fix in Yosys. Add a workaround in nMigen instead.

back.verilog: make Yosys version check compatible with Verific.