Pipeline中throwIt的用法

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字如其名，来看下Pipeline中throwIt的用法，是怎么个丢弃方式

API

在Stage中，关于throwIt提供了下面的API：

函数中的动作出现了两个变量的使用：

internal.request.throws

internals.request.throwRoot 那么去到Pipeline里面看都哪里使用到了它。在看之前，先再来回顾下在SpinalHDL中pipeline的编程模型：

在Pipeline的模型里，Pipeline中的任何一级都是一个组合逻辑，如果它要驱动下一级Pipeline，那么其可以通过Connection来和下一级建立连接关系，最后一级则没有Connection。而在Connection中，则可以进行打拍。也即Stage中负责功能实现，Connection负责实现控制流水线级数，时序优化。

Connection中的作用

在Pipeline的build函数中，其定义了throwOne：

var throwOne = stage.internals.request.throws.nonEmpty generate orR(stage.internals.request.throws)

即如果internals.request.throws如果不为空，那么其中的所有条件取或后赋值给throwOne.

而后，在处理Stage间的连接关系时有：

这里对于驱动该级的Connection，首先将throwOne保留至clThrowOne(l)中，随后在if判断中，会为clThrowOneHit(l)声明为一个Bool()对象。在常用的Connection M2S、S2M中，alwasContainsSlaveToken均为true，故此时throwOne变量将会被赋值为null。

而对于：

if(throwOne != null) c.m.throwIt(throwOne, root = false)

由于此时throwOne重新被赋值为null，故并不会为驱动该Stage的Master调用throwIt，也即throw并不会向前级传输。

最终会调用下面的函数来进行Stage间的连接关系：

valarea = l.on(m, s, clFlush(l), clFlushNext(l), clFlushNextHit(l), clThrowOne(l), clThrowOneHit(l))

clThrowOne(l)作为throwHead参数传入Connection的on函数。以M2S为例，我们来看下其在里面会有哪些动作：

m.ready match {
casenull=>
s.valid := m.valid
(s.payload, m.payload).zipped.foreach(_ := _)
caser => {
if(flush != null&& flushPreserveInput) s.valid clearWhen(flush)
if(throwHead != null) s.valid clearWhen(throwHead)
when(r) {
s.valid := m.valid
}
when(if(holdPayload) m.valid && r elser) {
(s.payload, m.payload).zipped.foreach(_ := _)
}
}
}

可以看到，如果驱动Connection的Master没有ready信号，那么throwHead是没有任何作用的。

如果master具备ready信号，如果此时m.ready信号为低电平，那么作为Slave的Stage其input.valid将会在下一拍变为低电平。

Stage中的作用

在Stage中的作用比较简单，仅internals.request.throwRoot会起作用。在Pipeline中的build函数中：

if(s.request.throwsRoot.nonEmpty){
val doThrow = s.request.throwsRoot.orR
when(doThrow){
s.output.valid := False
}
}

如果throwsRoot不为空，则其中任意一个条件满足是，Stage中的output.valid会立即清零。

结合Connection中throw的作用，throw会导致当前Stage的input.valid在下一拍清空(input.valid为寄存器)，而默认情况下stage的output.valid（Wire）直接由input.valid驱动，故throwsRoot的作用就是让Stage的output.valid立即生效。比如说此时input.valid为高电平，ouput.ready也为高电平，throwsRoot将output.valid直接拉低避免当前拍的数据传输到下一级，从而实现立即丢掉。

Example

在这个例子中，如果cond为true，则stage2会立即丢掉当前传输至output端口的数据。

审核编辑：汤梓红