remove delayed_parts
[ieee754fpu.git] / src / ieee754 / part_mul_add / multiply.py
index 084f7dde62a7f1f98ac15b4a8c4b02a42de6fe3c..a5c5e7064bfafdbeb37acf679d9f852447454549 100644 (file)
@@ -50,15 +50,17 @@ class PartitionPoints(dict):
                     raise ValueError("point must be a non-negative integer")
                 self[point] = Value.wrap(enabled)
 
-    def like(self, name=None, src_loc_at=0):
+    def like(self, name=None, src_loc_at=0, mul=1):
         """Create a new ``PartitionPoints`` with ``Signal``s for all values.
 
         :param name: the base name for the new ``Signal``s.
+        :param mul: a multiplication factor on the indices
         """
         if name is None:
             name = Signal(src_loc_at=1+src_loc_at).name  # get variable name
         retval = PartitionPoints()
         for point, enabled in self.items():
+            point *= mul
             retval[point] = Signal(enabled.shape(), name=f"{name}_{point}")
         return retval
 
@@ -708,6 +710,45 @@ class LSBNegTerm(Elaboratable):
         return m
 
 
+class Parts(Elaboratable):
+
+    def __init__(self, pbwid, epps, n_parts):
+        self.pbwid = pbwid
+        # inputs
+        self.epps = PartitionPoints.like(epps, name="epps") # expanded points
+        # outputs
+        self.parts = [Signal(name=f"part_{i}") for i in range(n_parts)]
+
+    def elaborate(self, platform):
+        m = Module()
+
+        epps, parts = self.epps, self.parts
+        # collect part-bytes (double factor because the input is extended)
+        pbs = Signal(self.pbwid, reset_less=True)
+        tl = []
+        for i in range(self.pbwid):
+            pb = Signal(name="pb%d" % i, reset_less=True)
+            m.d.comb += pb.eq(epps.part_byte(i, mfactor=2)) # double
+            tl.append(pb)
+        m.d.comb += pbs.eq(Cat(*tl))
+
+        # negated-temporary copy of partition bits
+        npbs = Signal.like(pbs, reset_less=True)
+        m.d.comb += npbs.eq(~pbs)
+        byte_count = 8 // len(parts)
+        for i in range(len(parts)):
+            pbl = []
+            pbl.append(npbs[i * byte_count - 1])
+            for j in range(i * byte_count, (i + 1) * byte_count - 1):
+                pbl.append(pbs[j])
+            pbl.append(npbs[(i + 1) * byte_count - 1])
+            value = Signal(len(pbl), name="value_%d" % i, reset_less=True)
+            m.d.comb += value.eq(Cat(*pbl))
+            m.d.comb += parts[i].eq(~(value).bool())
+
+        return m
+
+
 class Part(Elaboratable):
     """ a key class which, depending on the partitioning, will determine
         what action to take when parts of the output are signed or unsigned.
@@ -723,7 +764,10 @@ class Part(Elaboratable):
         the extra terms - as separate terms - are then thrown at the
         AddReduce alongside the multiplication part-results.
     """
-    def __init__(self, width, n_parts, n_levels, pbwid):
+    def __init__(self, epps, width, n_parts, n_levels, pbwid):
+
+        self.pbwid = pbwid
+        self.epps = epps
 
         # inputs
         self.a = Signal(64)
@@ -734,13 +778,6 @@ class Part(Elaboratable):
 
         # outputs
         self.parts = [Signal(name=f"part_{i}") for i in range(n_parts)]
-        self.delayed_parts = [
-            [Signal(name=f"delayed_part_{delay}_{i}")
-             for i in range(n_parts)]
-                for delay in range(n_levels)]
-        # XXX REALLY WEIRD BUG - have to take a copy of the last delayed_parts
-        self.dplast = [Signal(name=f"dplast_{i}")
-                         for i in range(n_parts)]
 
         self.not_a_term = Signal(width)
         self.neg_lsb_a_term = Signal(width)
@@ -750,24 +787,14 @@ class Part(Elaboratable):
     def elaborate(self, platform):
         m = Module()
 
-        pbs, parts, delayed_parts = self.pbs, self.parts, self.delayed_parts
-        # negated-temporary copy of partition bits
+        pbs, parts = self.pbs, self.parts
+        epps = self.epps
+        m.submodules.p = p = Parts(self.pbwid, epps, len(parts))
+        m.d.comb += p.epps.eq(epps)
+        parts = p.parts
+
         npbs = Signal.like(pbs, reset_less=True)
-        m.d.comb += npbs.eq(~pbs)
         byte_count = 8 // len(parts)
-        for i in range(len(parts)):
-            pbl = []
-            pbl.append(npbs[i * byte_count - 1])
-            for j in range(i * byte_count, (i + 1) * byte_count - 1):
-                pbl.append(pbs[j])
-            pbl.append(npbs[(i + 1) * byte_count - 1])
-            value = Signal(len(pbl), name="value_%di" % i, reset_less=True)
-            m.d.comb += value.eq(Cat(*pbl))
-            m.d.comb += parts[i].eq(~(value).bool())
-            m.d.comb += delayed_parts[0][i].eq(parts[i])
-            m.d.sync += [delayed_parts[j + 1][i].eq(delayed_parts[j][i])
-                         for j in range(len(delayed_parts)-1)]
-            m.d.comb += self.dplast[i].eq(delayed_parts[-1][i])
 
         not_a_term, neg_lsb_a_term, not_b_term, neg_lsb_b_term = \
                 self.not_a_term, self.neg_lsb_a_term, \
@@ -985,7 +1012,7 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
         m.d.comb += pbs.eq(Cat(*tl))
 
         # create (doubled) PartitionPoints (output is double input width)
-        expanded_part_pts = PartitionPoints()
+        expanded_part_pts = eps = PartitionPoints()
         for i, v in self.part_pts.items():
             ep = Signal(name=f"expanded_part_pts_{i*2}", reset_less=True)
             expanded_part_pts[i * 2] = ep
@@ -1000,10 +1027,10 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
             m.d.comb += s.part_ops.eq(self.part_ops[i])
 
         n_levels = len(self.register_levels)+1
-        m.submodules.part_8 = part_8 = Part(128, 8, n_levels, 8)
-        m.submodules.part_16 = part_16 = Part(128, 4, n_levels, 8)
-        m.submodules.part_32 = part_32 = Part(128, 2, n_levels, 8)
-        m.submodules.part_64 = part_64 = Part(128, 1, n_levels, 8)
+        m.submodules.part_8 = part_8 = Part(eps, 128, 8, n_levels, 8)
+        m.submodules.part_16 = part_16 = Part(eps, 128, 4, n_levels, 8)
+        m.submodules.part_32 = part_32 = Part(eps, 128, 2, n_levels, 8)
+        m.submodules.part_64 = part_64 = Part(eps, 128, 1, n_levels, 8)
         nat_l, nbt_l, nla_l, nlb_l = [], [], [], []
         for mod in [part_8, part_16, part_32, part_64]:
             m.d.comb += mod.a.eq(self.a)
@@ -1051,6 +1078,7 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
                                self.part_ops)
 
         out_part_ops = add_reduce.levels[-1].out_part_ops
+        out_part_pts = add_reduce.levels[-1]._reg_partition_points
 
         m.submodules.add_reduce = add_reduce
         m.d.comb += self._intermediate_output.eq(add_reduce.output)
@@ -1078,14 +1106,24 @@ class Mul8_16_32_64(Elaboratable):
         for i in range(8):
             m.d.comb += io8.part_ops[i].eq(out_part_ops[i])
 
+        m.submodules.p_8 = p_8 = Parts(8, eps, len(part_8.parts))
+        m.submodules.p_16 = p_16 = Parts(8, eps, len(part_16.parts))
+        m.submodules.p_32 = p_32 = Parts(8, eps, len(part_32.parts))
+        m.submodules.p_64 = p_64 = Parts(8, eps, len(part_64.parts))
+
+        m.d.comb += p_8.epps.eq(out_part_pts)
+        m.d.comb += p_16.epps.eq(out_part_pts)
+        m.d.comb += p_32.epps.eq(out_part_pts)
+        m.d.comb += p_64.epps.eq(out_part_pts)
+
         # final output
         m.submodules.finalout = finalout = FinalOut(64)
-        for i in range(len(part_8.delayed_parts[-1])):
-            m.d.comb += finalout.d8[i].eq(part_8.dplast[i])
-        for i in range(len(part_16.delayed_parts[-1])):
-            m.d.comb += finalout.d16[i].eq(part_16.dplast[i])
-        for i in range(len(part_32.delayed_parts[-1])):
-            m.d.comb += finalout.d32[i].eq(part_32.dplast[i])
+        for i in range(len(part_8.parts)):
+            m.d.comb += finalout.d8[i].eq(p_8.parts[i])
+        for i in range(len(part_16.parts)):
+            m.d.comb += finalout.d16[i].eq(p_16.parts[i])
+        for i in range(len(part_32.parts)):
+            m.d.comb += finalout.d32[i].eq(p_32.parts[i])
         m.d.comb += finalout.i8.eq(io8.output)
         m.d.comb += finalout.i16.eq(io16.output)
         m.d.comb += finalout.i32.eq(io32.output)