Chiselメモ

#概要
FPGAで何かしようと思ったらHDLを触ることに大抵なるのだが、
主流のひとつ、VHDLはひたすら冗長で、もうひとつのVerilogは機能が貧弱である。
SystemVerilogはなかなか素晴らしいが、あまり論理合成ツールが対応していない。
というわけで選択肢はVHDL/Verilogの二択である。

こんな状況に我慢できるような人がエンジニアにいるわけもなく、
「論理合成ツールがVHDL/Verilogにしか対応していないなら、
何か素晴らしい言語で一旦書いて、それをVerilog/VHDLにコンバートすればいいじゃない」
と考えた人が何人もいて、思い思いに「素晴らしい言語」を作った。
そんな言語のうちのひとつ、ScalaのDSLであるChiselをちょっと触ってみた。そのメモ。

HDLはざっくり言えば回路図の代わりで、回路図は宣言的である。
となれば比較的宣言的に書ける言語のほうが書きやすいだろう。
ということでScalaベースのChiselをチョイスした。
ちなみに偉そうに色々書いているがScalaは触ったことがない。
HDL歴もかなり浅い。

#導入
必要な物は

• sbt
• Scala
• JDK

肝心のChiselはsbtが良きに計らってくれる。

#ハロワ
とりあえずチュートリアルを参考にこんな感じの品々を作る

Project/
  Build.sbt
  chisel-dependent.sbt
  src/
    main/
      Scala/
        Hello.scala

設定用ファイル2つ

Build.sbt

organization := "edu.berkeley.cs"
version := "MyVersion-1.0"
name := "MyChiselTemplate"
scalaVersion := "2.11.6"
scalacOptions ++= Seq("-deprecation", "-feature", "-unchecked", "-language:reflectiveCalls")

chisel-dependent.sbt

val chiselVersion_h = System.getProperty("chiselVersion", "latest.release")
libraryDependencies ++= ( if (chiselVersion_h != "None" ) ("edu.berkeley.cs" %% "chisel" % chiselVersion_h) :: Nil; else Nil)

モジュール記述部分

Hello.scala

package Hello

import Chisel._

class Hello extends Module {
  val io = new Bundle {
    val out = UInt(OUTPUT, 8)
  }
  io.out := UInt(42)
}

class HelloTests(c: Hello) extends Tester(c) {
  step(1)
  expect(c.io.out, 42)
}

object Hello {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val tutArgs = args.slice(1, args.length)
    chiselMainTest(tutArgs, () => Module(new Hello())) {
      c => new HelloTests(c)
    }
  }
}

用意できたらProjectに移動して
> sbt
とコマンドを打ってsbtを起動。

> compile
でコンパイルして

> run Hello.Hello --backend v --targetDir ./verilog
でProject\verilog\にverilogファイルが生成される。

生成されたものがこちら

Hello.v

module Hello(
    output[7:0] io_out
);



  assign io_out = 8'h2a;
endmodule

なんか妙な改行ができたが、
変換しても変数名とかが結構そのままなのが地味に嬉しい。

ちなみに
> run --backend --targetDir ./cpp
とすればcpp以下にシミュレーション用のcppファイルが出力される。
まだよく見ていない。

#終わり
レジスタに明示的にクロックを設定したり
ともかく色々出来るようなので、
何か書いてみて合成可能なVerilogコードを吐かせるための加減を見たい。