Chisel手册之Types

本文是Chisel手册第二篇Types。

Types

表示硬件设计的Chisel图包含原始节点和类型节点。Chisel类型系统与底层Scala类型系统分开维护，因此类型节点散布在原始节点之间，以允许Chisel检查并响应Chisel类型。Chisel类型节点在硬件设计转换为C ++或Verilog之前被擦除。getRawNode运算符定义在基本Node类中，跳过类型节点并返回找到的第一个原始节点。下图显示了内置的Chisel类型层次结构，其中Data为最顶层节点。

 (1) 内置标量类型包括Bool，SInt和UInt和内置聚合类型Bundle和Vec允许用户使用其他类型的集合扩展Chisel数据类型集。

 (2) Data自身就是一个节点。

abstract class Data extends Node ; 

 (3) Data类具有用于在类型之间转换和将端口方法委托给其单个输入的方法。我们将在Port一节讨论端口。最后，用户可以在其自己的类型节点（例如bundle）中覆盖cloneType方法，以便反映克隆所需的构造参数。

 (4) Data节点可以用于四种目的：

types: UInt(width = 8), 在指定最小位宽的图中记录中间类型（在本节中描述）

wires: UInt(width = 8), 作为数据的前向声明，允许将来的条件更新（在Updateable一节中描述）

ports: UInt(dir = OUTPUT, width = 8), 定义模块接口的专用线，还能指定方向（在Ports一节中描述）

literals: UInt(1) 或 UInt(1, 8), 可以使类型对象构造函数来构造其值和可选宽度。

Bits

object Bits ;

class Bits extends Data with Updateable ;

 (1) Bits具有用于简单位操作的方法。注意，##是二进制连接，而Cat是一个正则拼接。为了避免与Scala的内置==冲突，Chisel的按位比较命名为===。

 (2) 使用Fill可以创建n位宽的域：

def Fill(n: Int, field: Bits): Bits

 (3) 一个两输入的选择器可以使用Mux：

def Mux[T <: Data](sel: Bits, cons: T, alt: T): T

 (4) 常量或字面值使用Scala整数或传递给构造函数的字符串表示：

UInt(1)

UInt("ha")

UInt("o12")

UInt("b1010") // binary 4-bit lit from string.

Bools

object Bool ; 

class Bool extends UInt ;

 (1) 布尔值用Bools表示。

 (2) Bool与UInt(width = 1)相等。

Nums

 (1) Num是一个类型节点，定义了算术运算。

class Num extends Bits ;

 (2) 有符号和无符号整数被认为是定点数的子集，并且分别由类型SInt和UInt表示。

object SInt ;

class SInt extends Num ;

object UInt ;

class UInt extends Num ;

Bundles

 (1) Bundle将几种不同类型的命名字段组合成一个连续单元，非常像C中的struct。

class Bundle extends Data ;

Vecs

 (1)Vecs可以创建可索引元素向量。

object Vec ; 

class Vec[T <: Data](n: Int, val gen: () => T) extends Data ;