Rocket - util - MultiWidthFifo

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简单介绍MultiWidthFifo的实现。

 

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1. 基本介绍

 

实现一个输入宽度为inW，输出宽度为outW，可存n个outW宽度元素的FIFO。

a. 如果inW == outW，直接使用队列（Queue）实现；

b. 如果inW > outW，则相当于每次输入多个元素，而输出只能有一个元素；

c. 如果inW < outW，则相当于每次输出多个元素，而输入只能有一个元素；

 

需要注意的是，n指的是FIFO中可以存储的宽度为outW的元素的个数。

 

2. 实现

 

1) io

 

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a. in: 输入，宽度为inW；

b. out: 输出，宽度为outW；

c. count: 队列内宽度为outW的元素的个数；

 

2) inW == outW

 

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输入输出宽度相等，直接使用队列实现。

 

3) inW > outW

 

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输入宽度大于输出宽度，先决条件：

a. 输入宽度是输出宽度的整数倍：

require(inW % outW == 0, s"MultiWidthFifo: in: $inW not divisible by out: $outW")

b. 队列可以存储整数倍个输入宽度的数据：

require(n % nBeats == 0, s"Cannot store $n output words when output beats is $nBeats")

 

也就是说：

a. nBeats表示inW中outW的个数；

b. n/nBeats表示队列中存放的inW的个数（n表示队列中存放的outW的个数）；

 

具体实现如下：

a. 写端

 

每次写的宽度为inW，总共可写的个数为n/nBeats：

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b. 读端

 

把写端的数据转换为以outW宽度数据为单位的序列。

 

c. 输入

 

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输入以inW宽度为单位，head是输入序号；

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d. 输出

 

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输出以outW宽度为单位，tail是输出序号；

 

e. size

 

FIFO中宽度为outW的元素的个数。

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如果输入一个的同时输出一个，size = size + nBeats - 1；

如果只是输入一个，size = size + nBeats；

如果只是输出一个，size = size - 1；

如果没有发生上述情况，size = size；

 

f. 可输出

 

队列中有宽度为outW的元素即可：

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g. 可输入

 

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这个实现是有问题的。

如果队列满之后，输出一个元素。此时size < n，但是无法输入。因为nBeats > 1，所以需要至少输出2个元素才能输入。

 

参考inW < outW的情况下out.valid的实现，就不是直接使用size与0比较：

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可以考虑改成：

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h. 队列中宽度为outW的元素的个数

 

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4) inW < outW

 

参考inW > outW的实现。

 

3. 附录

 

略