use FPNorm1ModSingle ospec, sort out setup
[ieee754fpu.git] / src / add / nmigen_add_experiment.py
index 02d60c1bab3afb0f2dbc0493048334af1945498e..1a1a70a07f7bb44d1ac8f2fb7480861345d7eb63 100644 (file)
@@ -937,7 +937,7 @@ class FPNormaliseModSingle:
     def ospec(self):
         return FPNumBase(self.width, False)
 
-    def setup(self, m, in_z, out_z, modname):
+    def setup(self, m, in_z, out_z):
         """ links module to inputs and outputs
         """
         m.submodules.normalise = self
@@ -992,19 +992,29 @@ class FPNormaliseModSingle:
 
         return m
 
+class FPNorm1Data:
+
+    def __init__(self, width):
+
+        self.roundz = Signal(reset_less=True)
+        self.z = FPNumBase(width, False)
+
+    def eq(self, i):
+        return [self.z.eq(i.z), self.roundz.eq(i.roundz)]
+
 
 class FPNorm1ModSingle:
 
     def __init__(self, width):
         self.width = width
         self.i = self.ispec()
-        self.o = self.ispec()
+        self.o = self.ospec()
 
     def ispec(self):
         return FPAddStage1Data(self.width)
 
     def ospec(self):
-        return FPAddStage1Data(self.width)
+        return FPNorm1Data(self.width)
 
     def setup(self, m, in_z, in_of, out_z):
         """ links module to inputs and outputs
@@ -1023,8 +1033,11 @@ class FPNorm1ModSingle:
         pe = PriorityEncoder(mwid)
         m.submodules.norm_pe = pe
 
+        of = Overflow()
+        m.d.comb += self.o.roundz.eq(of.roundz)
+
         m.submodules.norm1_out_z = self.o.z
-        m.submodules.norm1_out_overflow = self.o.of
+        m.submodules.norm1_out_overflow = of
         m.submodules.norm1_in_z = self.i.z
         m.submodules.norm1_in_overflow = self.i.of
 
@@ -1039,7 +1052,8 @@ class FPNorm1ModSingle:
 
         m.d.comb += i.eq(self.i)
         # initialise out from in (overridden below)
-        m.d.comb += self.o.eq(i)
+        m.d.comb += self.o.z.eq(i.z)
+        m.d.comb += of.eq(i.of)
         # normalisation increase/decrease conditions
         decrease = Signal(reset_less=True)
         increase = Signal(reset_less=True)
@@ -1065,10 +1079,10 @@ class FPNorm1ModSingle:
                 temp_s.eq(temp_m << clz),       # shift mantissa UP
                 self.o.z.e.eq(i.z.e - clz),  # DECREASE exponent
                 self.o.z.m.eq(temp_s[2:]),    # exclude bits 0&1
-                self.o.of.m0.eq(temp_s[2]),   # copy of mantissa[0]
+                of.m0.eq(temp_s[2]),          # copy of mantissa[0]
                 # overflow in bits 0..1: got shifted too (leave sticky)
-                self.o.of.guard.eq(temp_s[1]),     # guard
-                self.o.of.round_bit.eq(temp_s[0]), # round
+                of.guard.eq(temp_s[1]),       # guard
+                of.round_bit.eq(temp_s[0]),   # round
             ]
         # increase exponent
         with m.Elif(increase):
@@ -1081,11 +1095,11 @@ class FPNorm1ModSingle:
                 msr.inp.eq(temp_m),
                 msr.diff.eq(ediff_n126),
                 self.o.z.m.eq(msr.m[3:]),
-                self.o.of.m0.eq(temp_s[3]),   # copy of mantissa[0]
+                of.m0.eq(temp_s[3]),   # copy of mantissa[0]
                 # overflow in bits 0..1: got shifted too (leave sticky)
-                self.o.of.guard.eq(temp_s[2]),     # guard
-                self.o.of.round_bit.eq(temp_s[1]), # round
-                self.o.of.sticky.eq(temp_s[0]), # sticky
+                of.guard.eq(temp_s[2]),     # guard
+                of.round_bit.eq(temp_s[1]), # round
+                of.sticky.eq(temp_s[0]),    # sticky
                 self.o.z.e.eq(i.z.e + ediff_n126),
             ]
 
@@ -1165,8 +1179,7 @@ class FPNorm1Single(FPState, FPID):
         FPID.__init__(self, id_wid)
         FPState.__init__(self, "normalise_1")
         self.mod = FPNorm1ModSingle(width)
-        self.out_norm = Signal(reset_less=True)
-        self.out_z = FPNumBase(width)
+        self.out_z = FPNumBase(width, False)
         self.out_roundz = Signal(reset_less=True)
 
     def setup(self, m, in_z, in_of, in_mid):
@@ -1243,26 +1256,25 @@ class FPNormToPack(FPState, FPID):
 
         # Normalisation (chained to input in_z+in_of)
         nmod = FPNorm1ModSingle(self.width)
-        n_out_z = FPNumBase(self.width)
-        n_out_roundz = Signal(reset_less=True)
-        nmod.setup(m, in_z, in_of, n_out_z)
+        n_out = nmod.ospec()
+        nmod.setup(m, in_z, in_of, n_out.z)
+        m.d.comb += n_out.roundz.eq(nmod.o.roundz)
 
         # Rounding (chained to normalisation)
         rmod = FPRoundMod(self.width)
-        r_out_z = FPNumBase(self.width)
-        rmod.setup(m, n_out_z, n_out_roundz)
-        m.d.comb += n_out_roundz.eq(nmod.o.of.roundz)
+        r_out_z = rmod.ospec()
+        rmod.setup(m, n_out.z, n_out.roundz)
         m.d.comb += r_out_z.eq(rmod.out_z)
 
         # Corrections (chained to rounding)
         cmod = FPCorrectionsMod(self.width)
-        c_out_z = FPNumBase(self.width)
+        c_out_z = cmod.ospec()
         cmod.setup(m, r_out_z)
         m.d.comb += c_out_z.eq(cmod.out_z)
 
         # Pack (chained to corrections)
         self.pmod = FPPackMod(self.width)
-        self.out_z = FPNumBase(self.width)
+        self.out_z = self.pmod.ospec()
         self.pmod.setup(m, c_out_z)
 
         # Multiplex ID
@@ -1278,23 +1290,29 @@ class FPNormToPack(FPState, FPID):
 class FPRoundMod:
 
     def __init__(self, width):
-        self.in_roundz = Signal(reset_less=True)
-        self.in_z = FPNumBase(width, False)
-        self.out_z = FPNumBase(width, False)
+        self.width = width
+        self.i = self.ispec()
+        self.out_z = self.ospec()
+
+    def ispec(self):
+        return FPNorm1Data(self.width)
+
+    def ospec(self):
+        return FPNumBase(self.width, False)
 
     def setup(self, m, in_z, roundz):
         m.submodules.roundz = self
 
-        m.d.comb += self.in_z.eq(in_z)
-        m.d.comb += self.in_roundz.eq(roundz)
+        m.d.comb += self.i.z.eq(in_z)
+        m.d.comb += self.i.roundz.eq(roundz)
 
     def elaborate(self, platform):
         m = Module()
-        m.d.comb += self.out_z.eq(self.in_z)
-        with m.If(self.in_roundz):
-            m.d.comb += self.out_z.m.eq(self.in_z.m + 1) # mantissa rounds up
-            with m.If(self.in_z.m == self.in_z.m1s): # all 1s
-                m.d.comb += self.out_z.e.eq(self.in_z.e + 1) # exponent up
+        m.d.comb += self.out_z.eq(self.i.z)
+        with m.If(self.i.roundz):
+            m.d.comb += self.out_z.m.eq(self.i.z.m + 1) # mantissa rounds up
+            with m.If(self.i.z.m == self.i.z.m1s): # all 1s
+                m.d.comb += self.out_z.e.eq(self.i.z.e + 1) # exponent up
         return m
 
 
@@ -1304,7 +1322,7 @@ class FPRound(FPState, FPID):
         FPState.__init__(self, "round")
         FPID.__init__(self, id_wid)
         self.mod = FPRoundMod(width)
-        self.out_z = FPNumBase(width)
+        self.out_z = self.mod.ospec()
 
     def setup(self, m, in_z, roundz, in_mid):
         """ links module to inputs and outputs
@@ -1323,8 +1341,15 @@ class FPRound(FPState, FPID):
 class FPCorrectionsMod:
 
     def __init__(self, width):
-        self.in_z = FPNumOut(width, False)
-        self.out_z = FPNumOut(width, False)
+        self.width = width
+        self.in_z = self.ispec()
+        self.out_z = self.ospec()
+
+    def ispec(self):
+        return FPNumOut(self.width, False)
+
+    def ospec(self):
+        return FPNumOut(self.width, False)
 
     def setup(self, m, in_z):
         """ links module to inputs and outputs
@@ -1348,7 +1373,7 @@ class FPCorrections(FPState, FPID):
         FPState.__init__(self, "corrections")
         FPID.__init__(self, id_wid)
         self.mod = FPCorrectionsMod(width)
-        self.out_z = FPNumBase(width)
+        self.out_z = self.mod.ospec()
 
     def setup(self, m, in_z, in_mid):
         """ links module to inputs and outputs
@@ -1366,8 +1391,15 @@ class FPCorrections(FPState, FPID):
 class FPPackMod:
 
     def __init__(self, width):
-        self.in_z = FPNumOut(width, False)
-        self.out_z = FPNumOut(width, False)
+        self.width = width
+        self.in_z = self.ispec()
+        self.out_z = self.ospec()
+
+    def ispec(self):
+        return FPNumOut(self.width, False)
+
+    def ospec(self):
+        return FPNumOut(self.width, False)
 
     def setup(self, m, in_z):
         """ links module to inputs and outputs
@@ -1391,7 +1423,7 @@ class FPPack(FPState, FPID):
         FPState.__init__(self, "pack")
         FPID.__init__(self, id_wid)
         self.mod = FPPackMod(width)
-        self.out_z = FPNumOut(width, False)
+        self.out_z = self.mod.ospec()
 
     def setup(self, m, in_z, in_mid):
         """ links module to inputs and outputs