Chisel3 - bind - Op, ReadOnly, 左值

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两个数据变量进行某个操作（op），产生一个输出，这个输出存在一个匿名变量中。这个匿名变量就是以OpBinding的形式绑定到hardware graph中的。

 

0. 这里先简单对 "=" 和 ":="做一个讨论。

 

假设 a & b 的结果输出到一个匿名变量，记为anonymousVariable。

 

a & b的用法有两种：

 

1) c := a & b

 

":="的意思为连接。变量c作为下游，连接到anonymousVariable，接收其值。即anonymousVariable的值的变化会传播到下游c中。

 

2) c = a & b

 

"="的意思是赋予。之所以不说赋值，是因为更多情况下赋予的不是值，而是引用。

 

这里就是把anonymousVariable赋给c。就相当于给a & b的输出这个匿名变量取了一个名字，叫做c。

 

因为anonymousVariable是匿名的，所以这里使用c来简化引用也是有意义的。

 

总结下来：

1) 两者的区别在于，一个是匿名变量本身，一个是匿名变量的下一级连接。

2) ":="是连接到的意思（connect to）；

3) "="也不是赋值，而是赋引用，取名字或者起别名的意思；

 

 

1. OpBinding

 

1) 两个操作数：a op b

 

以a & b为例，方法&定义在UInt中：

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这里a是this，b是that。&的结果为UInt(this.width max that.width)，这是一个匿名变量。

 

binop定义在Bits中：

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其中a是this, b是other，dest为匿名变量。

 

这里要求this, other亦即a, b都是已经绑定了的（设想一下，输入输出端口已经绑定了，内部变量使用Wire/Reg绑定了）。dest是新创建的变量，还没有绑定。

 

DefPrim定义了一个Definition，无关绑定。其id为dest。

case class DefPrim[T <: Data](sourceInfo: SourceInfo, id: T, op: PrimOp, args: Arg*) extends Definition

 

pushOp定义于Builder中：

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这里cmd.id即为dest，调用其bind进行绑定。绑定类型为OpBinding。

 

 

2) 一个操作数：取反

 

与1)类似。

 

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​​

 

3) 一个操作数：截取部分位

 

如ByteSelector中：

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io.in(7, 0)这个截取定义于Bits类中：

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其中，UInt(Width(w))为匿名变量。

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pushOp与之前定义一致。

 

可见位截取生成的临时变量也是使用OpBinding绑定到hardware graph中的。

 

 

2. ReadOnlyBinding

 

OpBinding为只读绑定，即ReadOnlyBinding。

 

只读绑定的变量，只能被读取，而不能被赋值。换一种说法：在硬件模型（hardware graph）中，只读绑定的变量，只能作为上游输出值（传播值），而不能作为下游，接收值（被传播）。

 

3. 连接的左值

 

只读绑定的变量只能作为右值，而不能作为左值。这里的左右是针对连接符号“:=”而言的。也是在连接方法中进行限制的。

 

连接符号定义于Data类中，

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单个连接和批量连接，这里不做进一步区分解析。

 

​​

 

这里如果this.topBinding为ReadOnlyBinding，则跑出异常。

 

所以this可以是WireBinding/RegBinding/PortBinding/MemPortBinding等的变量，而不能是OpBinding的变量。亦即，可以是模块的输出端口，内部定义的Wire()/Reg()临时变量，而不能是op的结果，也不能是比特截取的结果。