扒一扒pipeline中“spawn”的用法

》spawn

在Stage中，关于spawn，定义了下面的两个API：

defspawnIt()(implicit loc: Location):Unit = spawnIt(ConditionalContext.isTrue)
defspawnIt(cond : Bool)(implicit loc: Location):Unit = internals.request.spawns += nameFromLocation(CombInit(cond), "spawnRequest")

spawn的调用，最终会把触发条件cond存储至internals.request.spawns中去。

而在Pipeline中，internal.request.spawns仅使用在了Internal Connection中：

//Internal connections
for(s <- stagesSet){
      s.output.valid := s.input.valid

      if(s.request.spawns.nonEmpty){
        when(s.request.spawns.orR){
          s.output.valid := True
        }
      }

可以看到，对于Stage内部，若果spawns非空，则spawns中只要有一个条件成立那么其output.valid即会设置为True，相当于对output.valid进行了扩展多个时钟周期。

值得注意的是，其仅对valid进行了扩展，而并没有处理input.ready信号。

看到这里，对于spawnIt的用法诸君应该能大体看明白，其就是为了对Stage中的output.valid进行延展。

》example

由于spawnIt并没有对input.ready进行处理，故如果pipeline中如果有ready信号时使用需谨慎，这里给出一个pipeline中不使用ready的example：

caseclass SpawnTest() extends Component{
val io=newBundle{
val data_in= slave (Flow(UInt(8bits)))
val data_out= master(Flow(UInt(8bits)))
}
noIoPrefix()
val cycle_num=Stageable(UInt(8bits))
val pip=newPipeline{
val stage0=newStage{
importinternals._
input.valid:=io.data_in.valid
cycle_num:=io.data_in.payload
}
val stage1=newStage(Connection.M2S()){}
val stage2=newStage(Connection.M2S()){
io.data_out.valid:=internals.output.valid
val cycle_cnt=Reg(UInt(8bits)) init(0)
when(internals.input.valid){
cycle_cnt:=(cycle_num===1)?cycle_cnt|(cycle_num-1)
io.data_out.payload:=cycle_num
}otherwise{
cycle_cnt:= (cycle_cnt.orR)? (cycle_cnt-1)|cycle_cnt
io.data_out.payload:=cycle_cnt
}
spawnIt(cycle_cnt=/=0)
}
}
pip.build()
}

这个例子中pipeline存在三个Stage，对于data_in,在stage2中会对根据data_in.payload的值展开相应的拍数(两个data_in有效数据确保有足够的间隔)，示例波形如下：

可以看到，当data_in_payload为1时，data_out_payload输出一拍，数据为1.当data_in_payload为2时，data_out_payload输出两拍，数据分别为2，1.当data_in_payload为3时，data_out_payload输出三拍，数据分别为1，2，3.实现data_in.valid的扩展。

附上仿真代码：

importspinal.core.sim._
object SpawnTestSim extends App{
SimConfig.withFstWave.compile(SpawnTest()).doSim{dut=>
dut.io.data_in.valid#=false
dut.clockDomain.forkStimulus(10)
dut.clockDomain.waitSampling(10)
dut.io.data_in.valid#=true
dut.io.data_in.payload#=1
dut.clockDomain.waitSampling()
dut.io.data_in.valid#=false
for(index<-0 until 10){
      dut.io.data_in.payload#=index
      dut.clockDomain.waitSampling()
    }
    dut.io.data_in.valid#=true
    dut.io.data_in.payload#=2
    dut.clockDomain.waitSampling()
    dut.io.data_in.valid#=false
    for(index<-0 until 10){
      dut.io.data_in.payload#=index
      dut.clockDomain.waitSampling()
    }
    dut.io.data_in.valid#=true
    dut.io.data_in.payload#=3
    dut.clockDomain.waitSampling()
    dut.io.data_in.valid#=false
    for(index<-0 until 10){
      dut.io.data_in.payload#=index
      dut.clockDomain.waitSampling()
    }

  }
}

审核编辑：刘清