hdl.mem,lib.fifo: use keyword-only arguments for memory geometry.

Fixes #230.

hdl.mem: simplify. NFC.

hdl.ast: make Signal(name=) a keyword-only argument.

Almost no code would specify Signal(_, name) as a positional argument
on purpose, but forgetting parens and accidentally placing signedness
into the name position is so common that we had a test for it.

lib.fifo: change FIFOInterface() diagnostics to follow Memory().

lib.fifo: round up AsyncFIFO{,Buffered} depth to lowest valid value.

Unless exact_depth=True is specified.

The logic introduced in this commit is idempotent: that is, if one
uses the depth of one AsyncFIFOBuffered in the constructor of another
AsyncFIFOBuffered, they will end up with the same depth. More naive
logic would result in an unbounded, quadratic growth with each such
step.

Fixes #219.

lib.fifo: make simulation read() and write() functions compat-only.

These functions were originally changed in 3ed51938, in an attempt
to make them take one cycle instead of two. However, this does not
actually work because of drawbacks of the simulator interface.

Avoid committing to any specific implementation for now, and instead
make them compat-only extensions.

hdl.rec: fix using Enum subclass as shape if direction is specified.

Also improves error messages.

Fixes #224.

hdl.rec: allow using Enum subclass as shape.

Fixes #223.

lib.fifo: add more compatibility shims.

Some downstream code was broken by renames in da4b810f.

vendor.lattice_ice40: fix required tool list for iCECube2. NFC.

vendor.lattice_ecp5: simplify quoting. NFC.

See commit ee1ad2da.

build.plat: restrict design names to alphanumeric to avoid quoting issues.

vendor.lattice_ice40: add iCECube support.

This also makes some iCE40 and ECP5 overrides more consistent.

build.res: simplify clock constraints.

Before this commit, it was possible to set and get clock constraints
placed on Pin objects. This was not a very good implementation, since
it relied on matching the identity of the provided Pin object to
a previously requested one. The only reason it worked like that is
deficiencies in nextpnr.

Since then, nextpnr has been fixed to allow setting constraints on
arbitrary nets. Correspondingly, backends that are using Synplify
were changed to use [get_nets] instead of [get_ports] in SDC files.
However, in some situations, Synplify does not allow specifying
ports in [get_nets]. (In fact, nextpnr had a similar problem, but
it has also been fixed.)

The simplest way to address this is to refer to the interior net
(after the input buffer), which always works. The only downside
of this is that requesting a clock as a raw pin using
    platform.request("clk", dir="-")
and directly applying a constraint to it could fail in some cases.
This is not a significant issue.

build.plat: NMIGEN_<toolchain>_env→NMIGEN_ENV_<toolchain>

This is more consistent with other environment variables nMigen uses.

lib.fifo: update docs. NFC.

hdl.ast: update docs. NFC.

lib.fifo: simplify. NFC.

lib.fifo: fix doc typo. NFC.

lib.fifo: work around Yosys issue with handling of \TRANSPARENT.

Because of YosysHQ/yosys#1390, using a transparent port in AsyncFIFO,
instead of being a no-op (as the semantics of \TRANSPARENT would
require it to be in this case), results in a failure to infer BRAM.

This can be easily avoided by using a non-transparent port instead,
which produces the desirable result with Yosys. It does not affect
the semantics on Xilinx platforms, since the interaction between
the two ports in case of address collision is undefined in either
transparent (WRITE_FIRST) or non-transparent (READ_FIRST) case, and
the data out of the write port is not used at all.

Fixes #172.

hdl.mem: use 1 as reset value for ReadPort.en.

This is necessary for consistency, since for transparent read ports,
we currently do not support .en at all (it is fixed at 1) due to
YosysHQ/yosys#760. Before this commit, changing port transparency
would require adding or removing an assignment to .en, which is
confusing and error-prone.

Also, most read ports are always enabled, so this behavior is also
convenient.

vendor.lattice_{ecp5,ice40}: allow clock constraints on arbitrary signals.

Fixes #88.

hdl.ast: rename `nbits` to `width`.

Also, replace `bits, sign = x.shape()` with more idiomatic
`width, signed = x.shape()`.

This unifies all properties corresponding to `len(x)` to `x.width`.
(Not all values have a `width` property.)

Fixes #210.

vendor.xilinx_{7series,spartan3_6}: specialize MultiReg.

Vivado/ISE would otherwise infer an SRL16 from a MultiReg in some cases.

setup: improve repository detection.

setup: add setuptools dependency.

test.test_lib_fifo: fix typo.

back.pysim: fix simulation of Value.xor().

hdl.{ast,dsl}: add Signal.enum; coerce Enum to Value; accept Enum patterns.

Fixes #207.

hdl.ast: add Value.matches(), accepting same language as Case().

Fixes #202.

hdl.dsl: improve error messages for Case().

hdl.ast: add Value.xor, mapping to $reduce_xor.

Fixes #147.

hdl.ast: add Value.{any,all}, mapping to $reduce_{or,and}.

Refs #147.

lib.fifo: adjust for new CDC primitive conventions.

Fixes #97.

lib.fifo: adjust properties to have consistent naming.

build.plat: bypass tool detection if NMIGEN_*_env is set.

It's not practical to detect tools within the toolchain environment
for various reasons, so just assume the tools are there if the user
says they are.

Before this commit, the tools would be searched outside the toolchain
environment, which of course would always fail for Vivado, ISE, etc.

vendor.xilinx_7series: Vivado requires bash on *nix as well.

hdl.mem: use keyword-only arguments as appropriate.

lib.fifo: make fwft a keyword-only argument.

Because it accepts a boolean.

lib.fifo: remove SyncFIFO.replace.

This obscure functionality was likely only ever used in old MiSoC
code, and doesn't justify the added complexity. It was also not
provided (and could not be reasonably provided) in SyncFIFOBuffered,
which made its utility extremely marginal.

README: update Yosys version requirement.

lib.cdc: make domain properties private.

It is not correct to access domain properties from user code, because
it will not match the reality if DomainRenamer has been applied to
the module.

lib.io: style. NFC.

lib.cdc: adjust ResetSynchronizer for new CDC primitive conventions.

Refs #97.

lib.cdc: adjust MultiReg for new CDC primitive conventions.

Refs #97.

build.plat,vendor: allow clock constraints on arbitrary signals.

Currently only done for Synopsys based toolchains (i.e. not nextpnr).

Refs #88.

back: return name map from convert_fragment().

hdl.ast: warn if reset value is truncated.

Fixes #183.

vendor.lattice_ecp5: pass ecppack_opts to ecppack.

hdl.ast: check type of Sample(domain=...).

Fixes #199.

hdl.dsl: add Default(), an alias for Case() with no arguments.

Fixes #197.

hdl.mem,lib,examples: use Signal.range().

hdl.ast: add Signal.range(...), to replace Signal(min=..., max=...).

Fixes #196.

Remove nmigen.lib from prelude.

Currently it's just MultiReg, and there's no particularly good reason
to privilege this specific CDC primitive so much.

Fix .gitignore.

setup: replace versioneer with setuptools_scm.

Has the same problems with git-archive but is much less invasive.

hdl.ast,back.rtlil: implement Cover.

Fixes #194.

hdl.cd: add negedge clock domains.

Fixes #185.

_toolchain,build.plat,vendor.*: add required_tools list and checks.

vendor.lattice_ecp5: drive GSR synchronous to user clock by default.

Fixes #167.

build.dsl: allow both str and int resource attributes.

test.tools: use _toolchain.get_tool.

_toolchain: new module, for injecting dependencies in e.g. Nix.

back.verilog: bump Yosys version requirement to 0.9.

Fixes #55.

vendor.lattice_ecp5: revert default toolchain to Trellis.

This was unintentionally changed in 7fc1058e.

back.pysim: implement sim.add_clock(if_exists=True).

back.pysim: don't crash when trying to drive a nonexistent domain clock.

build.run: add BuildPlan.digest(), useful for caching.

vendor.lattice_ecp5: add Diamond support.

vendor: eliminate unnecessary LUT instantiation.

Fixes #165.

examples/basic/uart: document `divisor` parameter.

back.rtlil: print real parameters with maximum precision.

back.rtlil: add support for real (float) parameters on Instances.

Required for Xilinx MMCME2_BASE, etc.

vendor.xilinx_series7: use STARTUPE2, not STARTUPE3.

STARTUPE3 is for Ultrascale.

vendor.lattice_ice40: remove `--placer heap` default option.

It is not the place of nMigen to decide on this default, since both
SA and HeAP have valid uses that are not covered by the other.

vendor: style. NFC.

build.plat: remove TemplatedPlatform.unix_interpreter.

Vendor toolchains generally require far more workarounds than this,
and we already have a perfectly fine way of overriding templates.

back.pysim: allow coroutines as processes.

This is a somewhat obscure use case, but it is possible to use async
functions with pysim by carefully using @asyncio.coroutine. That is,
async functions can call back into pysim if they are declared in
a specific way:

  @asyncio.coroutine
  def do_something(self, value):
    yield self.reg.eq(value)

which may then be called from elsewhere with:

  async def test_case(self):
    await do_something(0x1234)

This approach is unfortunately limited in that async functions
cannot yield directly. It should likely be improved by using async
generators, but supporting coroutines in pysim is unobtrustive and
allows existing code that made use of this feature in oMigen to work.

test.test_examples: Convert pathlib-specific class to string.

subprocess.check_call iterates over its arguments to check for spaces
and tabs, and on Windows, the pathlib-specific WindowsPath is not
iterable.

back.verilog: parse output of `yosys -V`.

See #55.

Fix nmigen.__version__ to work on git-archive artifacts.

Fixes #137.

build.plat, hdl.ir: coordinate missing domain creation.

Platform.prepare() was completely broken after addition of local
clock domains, and only really worked before by a series of
accidents because there was a circular dependency between creation
of missing domains, fragment preparation, and insertion of pin
subfragments.

This commit untangles the dependency by adding a separate public
method Fragment.create_missing_domains(), used in build.plat.

It also makes DomainCollector consider both used and defined domains,
such that it will work on fragments before domain propagation, since
create_missing_domains() can be called by user code before prepare().

The fragment driving missing clock domain is not flattened anymore,
because flattening does not work well combined with local domains.

vendor.lattice_ice40: use a local clock domain in create_missing_domain().

lib.cdc: use a local clock domain in ResetSynchronizer.

This reverts commit 779f3ee906190b92e5a07e5adcd62b20213bb936.
This reverts commit 300d47ca2ebbabb31d2f191acf80c9b89659c4f0.
This reverts commit 9c54d0c061884317d1558de9f9be52d1ec8dea68.

README: fix typos.

hdl.cd: implement local clock domains.

Closes #175.

back.pysim: index domains by identity, not by name.

Changed in preparation for introducing local clock domains.

hdl.xfrm: lower resets in DomainLowerer as well.

Changed in preparation for introducing local clock domains.

Also makes elaboration about 15% faster.

hdl.xfrm: consider fragment's own domains in DomainLowerer.

Changed in preparation for introducing local clock domains.

formal→asserts

Closes #171.

tracer: fix typo.

Introduced in 62b3e366.

build.plat: do not prepare fragments twice.

Fixes #169.

back.{rtlil,verilog}: split convert_fragment() off convert().

Because Fragment.prepare is not (currently) idempotent, it is useful
to be able to avoid calling it when converting. Even if it is made
idempotent, it can be slow on large designs, so it is advantageous
regardless of that.

build.dsl: add conn argument to Connector.

compat.fhdl.decorators: avoid using deprecated NativeCEInserter.

hdl.xfrm: make deprecated CEInserter more well-behaved.

hdl.ast: implement Initial.

This is the last remaining part for first-class formal support.

hdl.xfrm: sample cache should be per-fragment.

hdl.xfrm: CEInserter→EnableInserter.

Fixes #166.

hdl.ast: hash-cons ValueKey.

This speeds up elaboration by ~10%.