Chisel3 - Tutorial - VendingMachineSwitch

https://mp.weixin.qq.com/s/5lcMkenM2zTy-pYOXfRjyA

 

演示如何使用switch/is來實現狀態機。

 

參考連接：

https://github.com/ucb-bar/chisel-tutorial/blob/release/src/main/scala/solutions/VendingMachineSwitch.scala

 

1. 引入Chisel3

 

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2. 繼承自Module類

 

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3. 定義輸入輸出接口

 

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建立各項輸入輸出接口。

 

val nickel = Input(Bool())

a. 使用Bool()建立布爾型數，位寬爲1；

b. 使用UInt建立無符號整型數；

c. 使用Input/Output表示接口方向；

d. val 關鍵字代表定義的變量是所屬匿名Bundle子類的數據成員；

 

4. 內部鏈接

 

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1) 建立5個狀態：val sIdle :: s5 :: s10 :: s15 :: sOk :: Nil = Enum(5)

 

2) 使用switch/is判斷邏輯嵌套實現狀態機；

 

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如同when/elsewhen/otherwise判斷結構的實現方式，switch/is分別接收兩個參數列表，分別是判斷條件和要執行的call-by-name代碼塊。

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5. 生成Verilog

 

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能夠直接點運行符號運行。

 

也可使用sbt shell執行：

略

 

生成Verilog以下：

略

 

6. 測試

 

略

 

 

7. 附錄

 

VendingMachineSwitch.scala:

 

import chisel3._
import chisel3.util._
 
// Problem:
//
// Implement a vending machine using a 'switch' statement.
// 'nickel' is a 5 cent coin
// 'dime' is 10 cent coin
// 'sOk' is reached when there are coins totalling 20 cents or more in the machine.
// The vending machine should return to the 'sIdle' state from the 'sOk' state.
//
class VendingMachineSwitch extends Module {
val io = IO(new Bundle {
val nickel = Input(Bool())
val dime = Input(Bool())
val valid = Output(Bool())
})
val sIdle :: s5 :: s10 :: s15 :: sOk :: Nil = Enum(5)
val state = RegInit(sIdle)
 
switch (state) {
is (sIdle) {
when (io.nickel) { state := s5 }
when (io.dime) { state := s10 }
}
is (s5) {
when (io.nickel) { state := s10 }
when (io.dime) { state := s15 }
}
is (s10) {
when (io.nickel) { state := s15 }
when (io.dime) { state := sOk }
}
is (s15) {
when (io.nickel) { state := sOk }
when (io.dime) { state := sOk }
}
is (sOk) {
state := sIdle
}
}
io.valid := (state === sOk)
}
 
object VendingMachineSwitchMain {
def main(args: Array[String]): Unit = {
chisel3.Driver.execute(Array("--target-dir", "generated/VendingMachineSwitch"), () => new VendingMachineSwitch)
}
}