Chisel3 - util - OneHot

https://mp.weixin.qq.com/s/Jsy8P3m9W2EYKwneGVekiw

 

独热码相关的电路生成器。

 

参考链接：

https://github.com/freechipsproject/chisel3/blob/master/src/main/scala/chisel3/util/OneHot.scala

 

 

1. PriorityEncoderOH

 

1) Seq.tabulate(n)(f)

 

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相当于把0到n-1逐个带入函数f，把每一次计算得出的结果f(n)连接成为一个序列返回。

 

2) encode

 

a. Seq[Bool]中的每一个选择位，生成一个独热码：

 

val outs = Seq.tabulate(in.size)(i => (BigInt(1) << i).asUInt(in.size.W))

 

b. 委托PriorityMux生成一个低序高优先的级联选择器：PriorityMux(in :+ true.B, outs :+ 0.U(in.size.W))

 

:+ true.B，:+ 0.U(in.size.W) 提供了一个默认值；

 

c. 返回的是一个UInt

 

3) 第二个apply：def apply(in: Bits): UInt = encode((0 until in.getWidth).map(i => in(i)))

 

把输入的Bits转换成一串Bool，然后直接把encode返回的UInt返回；

 

4)第一个apply：def apply(in: Seq[Bool]): Seq[Bool]

 

把encode返回的UInt拆成一串Bool返回；

 

2. UIntToOH

 

把UInt转换成为独热码，即把UInt的值对应的位置位。

 

1) 第一个apply不限制位数，所以比较简单：def apply(in: UInt): UInt = 1.U << in

2) 第二个apply限制最终生成的独热码的位数

 

假设UInt的值为6，生成的独热码为8位，则需要把第7位补0.

 

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a. 隐含条件：width >= UInt的值

 

所以width所占的位数大于等于UInt的位宽，所以需要把in进行补位（pad）；

 

b. in补位之后截取[shiftAmountWidth - 1, 0]

 

这些位中已经包含in的全部有效位，shiftAmount即是in的值；

 

c. 移位shiftAmount得到对应的独热码：(1.U << shiftAmount)

 

d. 截取[width - 1, 0]，隐含类型推断和补位

 

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可以看到8.U虽然只有4位，但对其截取[7, 0]之后返回的类型有8位。

 

3. PriorityEncoder

 

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返回一个低序高优先级的级联选择器，输出为第一个为真的值的序号。

 

4. OHToUInt

 

与UIntToOH互逆，返回独热码中第几位为1。

 

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使用分治策略，逐半递归求值。

 

5. 附录