Flow

规范

数据流接口是一个简单的有效/负载协议，这意味着从端无法终止总线。它可用于表示来自UART控制器的数据、写入片上存储器的请求等。

信号	类型	驱动	描述	何时忽略
valid	Bool	Master	当为高时 => 接口上存在有效负载(payload)
payload	T	Master	传输任务内容	valid为低

函数

语法	描述	返回类型	延迟
Flow(type : Data)	创建给定类型的流	Flow[T]
master/slave Flow(type : Data)	创建给定类型的流 通过相应的输入/输出设置进行初始化	Flow[T]
x.m2sPipe()	返回一个由 x 驱动的流 通过寄存器，切断valid/payload路径	Flow[T]	1
x.stage()	等价于 x.m2sPipe()	Flow[T]	1
x << y y >> x	将 y 连接到 x		0
x <-< y y >-> x	通过 m2sPipe 将 y 连接到 x		1
x.throwWhen(cond : Bool)	返回连接到 x 的流 当 cond 为高时，放弃传输的事务	Flow[T]	0
x.toReg()	返回一个寄存器，当valid为高时，该寄存器将加载 payload	T
x.setIdle()	将流量设置为闲置状态： valid 设为 False ，且不关心 payload。
x.push(newPayload: T)	为流设置新的有效payload。 valid 被设为 True。

代码示例

case class FlowExample() extends Component {
  val io = new Bundle {
    val request = slave(Flow(Bits(8 bit)))
    val answer = master(Flow(Bits(8 bit)))
  }
  val storage = Reg(Bits(8 bit))

  val fsm = new StateMachine {
    io.answer.setIdle()

    val idle: State = new State with EntryPoint {
      whenIsActive {
        when(io.request.valid) {
          storage := io.request.payload
          goto(sendEcho)
        }
      }
    }

    val sendEcho: State = new State {
      whenIsActive {
        io.answer.push(storage)
        goto(idle)
      }
    }
  }

  // This StateMachine behaves equivalently to
  // io.answer <-< io.request
}

仿真支持

类	用法
FlowMonitor	用于主端和从端，如果数据流传输数据，则调用带有负载的函数。
FlowDriver	Testbench中主端通过调用函数来应用值（如果可用）以驱动值。如果值可用，则函数必须返回。支持随机的延迟。
ScoreboardInOrder	通常用于比较参考/dut数据

package spinaldoc.libraries.flow

import spinal.core._
import spinal.core.sim._
import spinal.lib._
import spinal.lib.sim.{FlowDriver, FlowMonitor, ScoreboardInOrder}

import scala.language.postfixOps

case class SomeDUT() extends Component {
  val io = new Bundle {
    val input = slave(Flow(UInt(8 bit)))
    val output = master(Flow(UInt(8 bit)))
  }
  io.output <-< io.input
}

object Example extends App {
  val dut = SimConfig.withWave.compile(SomeDUT())

  dut.doSim("simple test") { dut =>
    SimTimeout(10000)

    val scoreboard = ScoreboardInOrder[Int]()

    // drive random data at random intervals, and add inputted data to scoreboard
    FlowDriver(dut.io.input, dut.clockDomain) { payload =>
      payload.randomize()
      true
    }
    FlowMonitor(dut.io.input, dut.clockDomain) { payload =>
      scoreboard.pushRef(payload.toInt)
    }

    // add all data coming out of DUT to scoreboard
    FlowMonitor(dut.io.output, dut.clockDomain) { payload =>
      scoreboard.pushDut(payload.toInt)
    }

    dut.clockDomain.forkStimulus(10)
    dut.clockDomain.waitActiveEdgeWhere(scoreboard.matches == 100)
  }
}