Chisel3 - Tutorial - VendingMachineSwitch

https://mp.weixin.qq.com/s/5lcMkenM2zTy-pYOXfRjyA

 

演示如何使用switch/is来实现状态机。

 

参考链接：

https://github.com/ucb-bar/chisel-tutorial/blob/release/src/main/scala/solutions/VendingMachineSwitch.scala

 

1. 引入Chisel3

 

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2. 继承自Module类

 

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3. 定义输入输出接口

 

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创建各项输入输出接口。

 

val nickel = Input(Bool())

a. 使用Bool()创建布尔型数，位宽为1；

b. 使用UInt创建无符号整型数；

c. 使用Input/Output表示接口方向；

d. val 关键字表明定义的变量是所属匿名Bundle子类的数据成员；

 

4. 内部连接

 

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1) 创建5个状态：val sIdle :: s5 :: s10 :: s15 :: sOk :: Nil = Enum(5)

 

2) 使用switch/is判断逻辑嵌套实现状态机；

 

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如同when/elsewhen/otherwise判断结构的实现方式，switch/is分别接收两个参数列表，分别是判断条件和要执行的call-by-name代码块。

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5. 生成Verilog

 

​​

 

可以直接点运行符号运行。

 

也可以使用sbt shell执行：

略

 

生成Verilog如下：

略

 

6. 测试

 

略

 

 

7. 附录

 

VendingMachineSwitch.scala:

 

import chisel3._
import chisel3.util._

// Problem:
//
// Implement a vending machine using a 'switch' statement.
// 'nickel' is a 5 cent coin
// 'dime' is 10 cent coin
// 'sOk' is reached when there are coins totalling 20 cents or more in the machine.
// The vending machine should return to the 'sIdle' state from the 'sOk' state.
//
class VendingMachineSwitch extends Module {
val io = IO(new Bundle {
val nickel = Input(Bool())
val dime = Input(Bool())
val valid = Output(Bool())
})
val sIdle :: s5 :: s10 :: s15 :: sOk :: Nil = Enum(5)
val state = RegInit(sIdle)

switch (state) {
is (sIdle) {
when (io.nickel) { state := s5 }
when (io.dime) { state := s10 }
}
is (s5) {
when (io.nickel) { state := s10 }
when (io.dime) { state := s15 }
}
is (s10) {
when (io.nickel) { state := s15 }
when (io.dime) { state := sOk }
}
is (s15) {
when (io.nickel) { state := sOk }
when (io.dime) { state := sOk }
}
is (sOk) {
state := sIdle
}
}
io.valid := (state === sOk)
}

object VendingMachineSwitchMain {
def main(args: Array[String]): Unit = {
chisel3.Driver.execute(Array("--target-dir", "generated/VendingMachineSwitch"), () => new VendingMachineSwitch)
}
}