Chisel3 - Tutorial - FullAdder

https://mp.weixin.qq.com/s/Aye-SrUUuIP6_o67Rlt5OQ

 

全加器

 

逻辑图如下：

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参考链接：

https://github.com/ucb-bar/chisel-tutorial/blob/release/src/main/scala/examples/FullAdder.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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创建输入和输出接口，包括：

a. 输入接口：加数a/b，输入进位cin；

b. 输出接口：和数sum, 输出进位cout;

 

这些接口都是无符号整型数：val a = Input(UInt(1.W))

a. 使用1.W表示位宽为1位；

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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a. "=" 是Scala的赋值操作符，即方法调用 io.a.^(io.b) 的返回值：

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b. ":=" 是Data类的连接方法：

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即如下两行是等价的：

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从中也可以看到"<>"是bulkConnect方法，即批量连接；

 

c. ^ & |也都是方法名；

 

5. 生成Verilog

 

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可以直接点运行符号运行。

 

也可以使用sbt shell执行：

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生成Verilog如下：

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6. 测试

 

参考链接：

https://github.com/ucb-bar/chisel-tutorial/blob/release/src/test/scala/examples/FullAdderTests.scala

 

创建FullAdderTester.scala：

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7. 附录

 

FullAdder.scala：

import chisel3._

class FullAdder extends Module {
  val io = IO(new Bundle {
    val a    = Input(UInt(1.W))
    val b    = Input(UInt(1.W))
    val cin  = Input(UInt(1.W))
    val sum  = Output(UInt(1.W))
    val cout = Output(UInt(1.W))
  })

  // Generate the sum
  val a_xor_b = io.a ^ io.b
  io.sum := a_xor_b ^ io.cin
  // Generate the carry
  val a_and_b = io.a & io.b
  val b_and_cin = io.b & io.cin
  val a_and_cin = io.a & io.cin
  io.cout := a_and_b | b_and_cin | a_and_cin
}

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

 

FullAdderTester.scala：

import chisel3.iotesters.{PeekPokeTester, Driver, ChiselFlatSpec}

class FullAdderTester(c: FullAdder) extends PeekPokeTester(c) {
  for (t <- 0 until 4) {
    val a    = rnd.nextInt(2)
    val b    = rnd.nextInt(2)
    val cin  = rnd.nextInt(2)
    val res  = a + b + cin
    val sum  = res & 1
    val cout = (res >> 1) & 1
    poke(c.io.a, a)
    poke(c.io.b, b)
    poke(c.io.cin, cin)
    step(1)
    expect(c.io.sum, sum)
    expect(c.io.cout, cout)
  }
}

object FullAdderTester {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    chisel3.iotesters.Driver(() => new FullAdder)(c => new FullAdderTester(c))
  }
}