Article #240

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BSVの設計トライアル(7)

posted by sakurai on April 15, 2020 #240

mkConnection

BSVにはmkConnectionという機能があり、インターフェースの接続を効率的に行えます。

図%%.1
図240.1 Vivado sound階層ブロック図

図240.1にmkConnectionによる信号の接続及び、メソッドと信号端子の関係を示します。 モジュールefsmの端子out_code[4:0]から出力した信号code[4:0]が、モジュールsfsmの端子in_code[4:0]に接続されるものとします。この接続を実現するのは上位でのmkConnectionメソッドです。

まず、出力側モジュールefsmの読み出しメソッドは、interfaceブロックにおいてout_code()メソッドで記述されます。メソッドのリターンタイプはCode_tです。メソッド名がそのまま端子名になります。

interface EFSM_ifc;
    method Code_t out_code();

上位での接続のための識別子は、"モジュール名"+"."+"メソッド名(=端子名)"となります。EFSMモジュールのインスタンス名をefsmとすると、以下のようになります。

efsm.out_code

一方、入力側モジュールsfsmへの書き込みメソッドには副作用があるため、interfaceブロックにおいて、method Actionとします。書き込みと端子は少々複雑で、端子名は"メソッド名_入力パラメータ"となります。

interface SFSM_ifc;
    method Action in(Code_t code);

上位での接続のための識別子は出力側と同じく、"モジュール名"+"."+"メソッド名"となります。端子名とは若干異なります。

sfsm.in

ここでは分かりやすさのため、メソッド名をinとしましたが、重なることはできないため、現実的にはinXXXXのように、意味のあるメソッド名を付けることになります。最後に上位での接続を示します。

import Connectable::*;

mkConnection(efsm.out_code, sfsm.in);

wireであるため、どちらを先に書いても文法的には問題ありませんが、回路図の記法の通例として左から右に信号の流れを書くため、左側に出力端子、右側に入力端子を書くルールとします。

端子名の制御

以上はdefaultの端子生成ルールですが、これはコントロールすることができ、

  • 出力側の端子名をOUTPORTとしたい場合は(* result="OUTPORT" *)とインタフェースに記述します。
  • 入力側の端子名をINPORTとしたい場合は(* prefix="" *)としてメソッド名を消去し、さらに(* port="INPORT" *)とインタフェースに記述します。

メソッド名は大文字で始まることが許されていないため、任意のポート名を付けるにはこの制御指示子を用います。例えば、インタフェース部に

method Bool fifo_ren();

という出力インタフェースがある場合、

(* result="FIFO_REN" *)
method Bool fifo_ren();              // output terminal "fifo_ren" -> "FIFO_REN"

という指示を与えることで、生成されるverilogには以下のような端子が生成されます。

// value method fifo_ren
output FIFO_REN;

また、入力インタフェース

method Action rom(Data_t indata);

においては、メソッド名がromでアーギュメントがindataであるため、defaultでは端子名はrom_indataとなります。これに対して、

(* prefix="" *)
method Action rom((* port="INDATA" *) // input terminal "rom_indata" -> "INDATA"
   Data_t indata);

という指示を与えることで、生成されるverilogには以下のような端子が生成されます。

// action method rom
input  [7 : 0] INDATA;

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