Only save normalized tfp integers in the tfp-cache
[matthijs/master-project/cλash.git] / VHDLTools.hs
index cc80e92ad60e00fa0c5e90c51e66d95c215c77c2..e7c598d498d322222821bdaf091422ca778e5f96 100644 (file)
@@ -2,9 +2,15 @@ module VHDLTools where
 
 -- Standard modules
 import qualified Maybe
 
 -- Standard modules
 import qualified Maybe
+import qualified Data.Either as Either
 import qualified Data.List as List
 import qualified Data.Map as Map
 import qualified Control.Monad as Monad
 import qualified Data.List as List
 import qualified Data.Map as Map
 import qualified Control.Monad as Monad
+import qualified Control.Arrow as Arrow
+import qualified Control.Monad.Trans.State as State
+import qualified Data.Monoid as Monoid
+import Data.Accessor
+import Debug.Trace
 
 -- ForSyDe
 import qualified ForSyDe.Backend.VHDL.AST as AST
 
 -- ForSyDe
 import qualified ForSyDe.Backend.VHDL.AST as AST
@@ -15,12 +21,21 @@ import qualified Name
 import qualified OccName
 import qualified Var
 import qualified Id
 import qualified OccName
 import qualified Var
 import qualified Id
+import qualified IdInfo
 import qualified TyCon
 import qualified TyCon
+import qualified Type
 import qualified DataCon
 import qualified DataCon
+import qualified CoreSubst
 
 -- Local imports
 import VHDLTypes
 import CoreTools
 
 -- Local imports
 import VHDLTypes
 import CoreTools
+import Pretty
+import Constants
+
+-----------------------------------------------------------------------------
+-- Functions to generate concurrent statements
+-----------------------------------------------------------------------------
 
 -- Create an unconditional assignment statement
 mkUncondAssign ::
 
 -- Create an unconditional assignment statement
 mkUncondAssign ::
@@ -58,30 +73,20 @@ mkAssign dst cond false_expr =
       Nothing -> []
     false_wform = AST.Wform [AST.WformElem false_expr Nothing]
     dst_name  = case dst of
       Nothing -> []
     false_wform = AST.Wform [AST.WformElem false_expr Nothing]
     dst_name  = case dst of
-      Left bndr -> AST.NSimple (bndrToVHDLId bndr)
+      Left bndr -> AST.NSimple (varToVHDLId bndr)
       Right name -> name
     assign    = dst_name AST.:<==: (AST.ConWforms whenelse false_wform Nothing)
   in
     AST.CSSASm assign
 
       Right name -> name
     assign    = dst_name AST.:<==: (AST.ConWforms whenelse false_wform Nothing)
   in
     AST.CSSASm assign
 
--- Create a record field selector that selects the given label from the record
--- stored in the given binder.
-mkSelectedName :: CoreBndr -> AST.VHDLId -> AST.VHDLName
-mkSelectedName bndr label =
-  let 
-    sel_prefix = AST.NSimple $ bndrToVHDLId bndr
-    sel_suffix = AST.SSimple $ label
-  in
-    AST.NSelected $ sel_prefix AST.:.: sel_suffix 
-
 mkAssocElems :: 
 mkAssocElems :: 
-  [CoreSyn.CoreExpr]            -- | The argument that are applied to function
-  -> CoreSyn.CoreBndr           -- | The binder in which to store the result
+  [AST.Expr]                    -- | The argument that are applied to function
+  -> AST.VHDLName               -- | The binder in which to store the result
   -> Entity                     -- | The entity to map against.
   -> [AST.AssocElem]            -- | The resulting port maps
 mkAssocElems args res entity =
     -- Create the actual AssocElems
   -> Entity                     -- | The entity to map against.
   -> [AST.AssocElem]            -- | The resulting port maps
 mkAssocElems args res entity =
     -- Create the actual AssocElems
-    Maybe.catMaybes $ zipWith mkAssocElem ports sigs
+    zipWith mkAssocElem ports sigs
   where
     -- Turn the ports and signals from a map into a flat list. This works,
     -- since the maps must have an identical form by definition. TODO: Check
   where
     -- Turn the ports and signals from a map into a flat list. This works,
     -- since the maps must have an identical form by definition. TODO: Check
@@ -89,30 +94,66 @@ mkAssocElems args res entity =
     arg_ports = ent_args entity
     res_port  = ent_res entity
     -- Extract the id part from the (id, type) tuple
     arg_ports = ent_args entity
     res_port  = ent_res entity
     -- Extract the id part from the (id, type) tuple
-    ports     = map (Monad.liftM fst) (res_port : arg_ports)
+    ports     = map fst (res_port : arg_ports)
     -- Translate signal numbers into names
     -- Translate signal numbers into names
-    sigs      = (bndrToString res : map (bndrToString.varBndr) args)
+    sigs      = (vhdlNameToVHDLExpr res : args)
 
 -- | Create an VHDL port -> signal association
 
 -- | Create an VHDL port -> signal association
-mkAssocElem :: Maybe AST.VHDLId -> String -> Maybe AST.AssocElem
-mkAssocElem (Just port) signal = Just $ Just port AST.:=>: (AST.ADName (AST.NSimple (mkVHDLExtId signal))) 
-mkAssocElem Nothing _ = Nothing
+mkAssocElem :: AST.VHDLId -> AST.Expr -> AST.AssocElem
+mkAssocElem port signal = Just port AST.:=>: (AST.ADExpr signal) 
 
 -- | Create an VHDL port -> signal association
 
 -- | Create an VHDL port -> signal association
-mkAssocElemIndexed :: Maybe AST.VHDLId -> String -> AST.VHDLId -> Maybe AST.AssocElem
-mkAssocElemIndexed (Just port) signal index = Just $ Just port AST.:=>: (AST.ADName (AST.NIndexed (AST.IndexedName 
-                      (AST.NSimple (mkVHDLExtId signal)) [AST.PrimName $ AST.NSimple index])))
-mkAssocElemIndexed Nothing _ _ = Nothing
+mkAssocElemIndexed :: AST.VHDLId -> AST.VHDLId -> AST.VHDLId -> AST.AssocElem
+mkAssocElemIndexed port signal index = Just port AST.:=>: (AST.ADName (AST.NIndexed (AST.IndexedName 
+                      (AST.NSimple signal) [AST.PrimName $ AST.NSimple index])))
+
+mkComponentInst ::
+  String -- ^ The portmap label
+  -> AST.VHDLId -- ^ The entity name
+  -> [AST.AssocElem] -- ^ The port assignments
+  -> AST.ConcSm
+mkComponentInst label entity_id portassigns = AST.CSISm compins
+  where
+    -- We always have a clock port, so no need to map it anywhere but here
+    clk_port = mkAssocElem (mkVHDLExtId "clk") (idToVHDLExpr $ mkVHDLExtId "clk")
+    compins = AST.CompInsSm (mkVHDLExtId label) (AST.IUEntity (AST.NSimple entity_id)) (AST.PMapAspect (portassigns ++ [clk_port]))
+
+-----------------------------------------------------------------------------
+-- Functions to generate VHDL Exprs
+-----------------------------------------------------------------------------
 
 -- Turn a variable reference into a AST expression
 
 -- Turn a variable reference into a AST expression
-varToVHDLExpr :: Var.Var -> AST.Expr
-varToVHDLExpr var = 
+varToVHDLExpr :: TypeState -> Var.Var -> AST.Expr
+varToVHDLExpr ty_state var =
   case Id.isDataConWorkId_maybe var of
     Just dc -> dataconToVHDLExpr dc
     -- This is a dataconstructor.
     -- Not a datacon, just another signal. Perhaps we should check for
     -- local/global here as well?
   case Id.isDataConWorkId_maybe var of
     Just dc -> dataconToVHDLExpr dc
     -- This is a dataconstructor.
     -- Not a datacon, just another signal. Perhaps we should check for
     -- local/global here as well?
-    Nothing -> AST.PrimName $ AST.NSimple $ bndrToVHDLId var
+    -- Sadly so.. tfp decimals are types, not data constructors, but instances
+    -- should still be translated to integer literals. It is probebly not the
+    -- best solution to translate them here.
+    -- FIXME: Find a better solution for translating instances of tfp integers
+    Nothing ->
+        let 
+          ty  = Var.varType var
+          res = case Type.splitTyConApp_maybe ty of
+                  Just (tycon, args) ->
+                    case Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon) of
+                      "Dec" -> AST.PrimLit $ (show (fst ( State.runState (tfp_to_int ty) ty_state ) ) )
+                      otherwise -> AST.PrimName $ AST.NSimple $ varToVHDLId var
+        in
+          res
+
+
+-- Turn a VHDLName into an AST expression
+vhdlNameToVHDLExpr = AST.PrimName
+
+-- Turn a VHDL Id into an AST expression
+idToVHDLExpr = vhdlNameToVHDLExpr . AST.NSimple
+
+-- Turn a Core expression into an AST expression
+exprToVHDLExpr ty_state = (varToVHDLExpr ty_state) . exprToVar
 
 -- Turn a alternative constructor into an AST expression. For
 -- dataconstructors, this is only the constructor itself, not any arguments it
 
 -- Turn a alternative constructor into an AST expression. For
 -- dataconstructors, this is only the constructor itself, not any arguments it
@@ -120,8 +161,8 @@ varToVHDLExpr var =
 altconToVHDLExpr :: CoreSyn.AltCon -> AST.Expr
 altconToVHDLExpr (DataAlt dc) = dataconToVHDLExpr dc
 
 altconToVHDLExpr :: CoreSyn.AltCon -> AST.Expr
 altconToVHDLExpr (DataAlt dc) = dataconToVHDLExpr dc
 
-altconToVHDLExpr (LitAlt _) = error "VHDL.conToVHDLExpr Literals not support in case alternatives yet"
-altconToVHDLExpr DEFAULT = error "VHDL.conToVHDLExpr DEFAULT alternative should not occur here!"
+altconToVHDLExpr (LitAlt _) = error "\nVHDL.conToVHDLExpr: Literals not support in case alternatives yet"
+altconToVHDLExpr DEFAULT = error "\nVHDL.conToVHDLExpr: DEFAULT alternative should not occur here!"
 
 -- Turn a datacon (without arguments!) into a VHDL expression.
 dataconToVHDLExpr :: DataCon.DataCon -> AST.Expr
 
 -- Turn a datacon (without arguments!) into a VHDL expression.
 dataconToVHDLExpr :: DataCon.DataCon -> AST.Expr
@@ -135,12 +176,37 @@ dataconToVHDLExpr dc = AST.PrimLit lit
       "Bit"      -> case Name.getOccString dcname of "High" -> "'1'"; "Low" -> "'0'"
       "Bool" -> case Name.getOccString dcname of "True" -> "true"; "False" -> "false"
 
       "Bit"      -> case Name.getOccString dcname of "High" -> "'1'"; "Low" -> "'0'"
       "Bool" -> case Name.getOccString dcname of "True" -> "true"; "False" -> "false"
 
--- Turns a Var CoreExpr into the Id inside it. Will of course only work for
--- simple Var CoreExprs, not complexer ones.
-varBndr :: CoreSyn.CoreExpr -> Var.Id
-varBndr (CoreSyn.Var id) = id
+-----------------------------------------------------------------------------
+-- Functions dealing with names, variables and ids
+-----------------------------------------------------------------------------
+
+-- Creates a VHDL Id from a binder
+varToVHDLId ::
+  CoreSyn.CoreBndr
+  -> AST.VHDLId
+varToVHDLId = mkVHDLExtId . varToString
+
+-- Creates a VHDL Name from a binder
+varToVHDLName ::
+  CoreSyn.CoreBndr
+  -> AST.VHDLName
+varToVHDLName = AST.NSimple . varToVHDLId
+
+-- Extracts the binder name as a String
+varToString ::
+  CoreSyn.CoreBndr
+  -> String
+varToString = OccName.occNameString . Name.nameOccName . Var.varName
+
+-- Get the string version a Var's unique
+varToStringUniq :: Var.Var -> String
+varToStringUniq = show . Var.varUnique
+
+-- Extracts the string version of the name
+nameToString :: Name.Name -> String
+nameToString = OccName.occNameString . Name.nameOccName
 
 
--- Shortcut for 
+-- Shortcut for Basic VHDL Ids.
 -- Can only contain alphanumerics and underscores. The supplied string must be
 -- a valid basic id, otherwise an error value is returned. This function is
 -- not meant to be passed identifiers from a source file, use mkVHDLExtId for
 -- Can only contain alphanumerics and underscores. The supplied string must be
 -- a valid basic id, otherwise an error value is returned. This function is
 -- not meant to be passed identifiers from a source file, use mkVHDLExtId for
@@ -172,65 +238,300 @@ mkVHDLExtId s =
     allowed = ['A'..'Z'] ++ ['a'..'z'] ++ ['0'..'9'] ++ " \"#&\\'()*+,./:;<=>_|!$%@?[]^`{}~-"
     strip_invalid = filter (`elem` allowed)
 
     allowed = ['A'..'Z'] ++ ['a'..'z'] ++ ['0'..'9'] ++ " \"#&\\'()*+,./:;<=>_|!$%@?[]^`{}~-"
     strip_invalid = filter (`elem` allowed)
 
--- Creates a VHDL Id from a binder
-bndrToVHDLId ::
-  CoreSyn.CoreBndr
-  -> AST.VHDLId
-bndrToVHDLId = mkVHDLExtId . OccName.occNameString . Name.nameOccName . Var.varName
+-- Create a record field selector that selects the given label from the record
+-- stored in the given binder.
+mkSelectedName :: AST.VHDLName -> AST.VHDLId -> AST.VHDLName
+mkSelectedName name label =
+   AST.NSelected $ name AST.:.: (AST.SSimple label) 
 
 
--- Extracts the binder name as a String
-bndrToString ::
-  CoreSyn.CoreBndr
-  -> String
-bndrToString = OccName.occNameString . Name.nameOccName . Var.varName
+-- Create an indexed name that selects a given element from a vector.
+mkIndexedName :: AST.VHDLName -> AST.Expr -> AST.VHDLName
+-- Special case for already indexed names. Just add an index
+mkIndexedName (AST.NIndexed (AST.IndexedName name indexes)) index =
+ AST.NIndexed (AST.IndexedName name (indexes++[index]))
+-- General case for other names
+mkIndexedName name index = AST.NIndexed (AST.IndexedName name [index])
 
 
--- Get the string version a Var's unique
-varToStringUniq :: Var.Var -> String
-varToStringUniq = show . Var.varUnique
+-----------------------------------------------------------------------------
+-- Functions dealing with VHDL types
+-----------------------------------------------------------------------------
 
 
--- Extracts the string version of the name
-nameToString :: Name.Name -> String
-nameToString = OccName.occNameString . Name.nameOccName
+-- | Maps the string name (OccName) of a type to the corresponding VHDL type,
+-- for a few builtin types.
+builtin_types = 
+  Map.fromList [
+    ("Bit", std_logicTM),
+    ("Bool", booleanTM), -- TysWiredIn.boolTy
+    ("Dec", integerTM)
+  ]
 
 
-recordlabels :: [AST.VHDLId]
-recordlabels = map (\c -> mkVHDLBasicId [c]) ['A'..'Z']
+-- Translate a Haskell type to a VHDL type, generating a new type if needed.
+-- Returns an error value, using the given message, when no type could be
+-- created.
+vhdl_ty :: String -> Type.Type -> TypeSession AST.TypeMark
+vhdl_ty msg ty = do
+  tm_either <- vhdl_ty_either ty
+  case tm_either of
+    Right tm -> return tm
+    Left err -> error $ msg ++ "\n" ++ err
 
 
-getVectorLen :: CoreSyn.CoreBndr -> Int
-getVectorLen bndr = len
-  where
-    ty = Var.varType bndr
-    len = tfvec_len ty
-    
-genComponentInst ::
-  String -- ^ The portmap label
-  -> AST.VHDLId -- ^ The entity name
-  -> [AST.AssocElem] -- ^ The port assignments
-  -> AST.ConcSm
-genComponentInst label entity_id portassigns = AST.CSISm compins
+-- Translate a Haskell type to a VHDL type, generating a new type if needed.
+-- Returns either an error message or the resulting type.
+vhdl_ty_either :: Type.Type -> TypeSession (Either String AST.TypeMark)
+vhdl_ty_either ty = do
+  typemap <- getA vsTypes
+  htype_either <- mkHType ty
+  case htype_either of
+    -- No errors
+    Right htype -> do
+      let builtin_ty = do -- See if this is a tycon and lookup its name
+            (tycon, args) <- Type.splitTyConApp_maybe ty
+            let name = Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon)
+            Map.lookup name builtin_types
+      -- If not a builtin type, try the custom types
+      let existing_ty = (fmap fst) $ Map.lookup htype typemap
+      case Monoid.getFirst $ Monoid.mconcat (map Monoid.First [builtin_ty, existing_ty]) of
+        -- Found a type, return it
+        Just t -> return (Right t)
+        -- No type yet, try to construct it
+        Nothing -> do
+          newty_maybe <- (construct_vhdl_ty ty)
+          case newty_maybe of
+            Right (ty_id, ty_def) -> do
+              -- TODO: Check name uniqueness
+              modA vsTypes (Map.insert htype (ty_id, ty_def))
+              modA vsTypeDecls (\typedefs -> typedefs ++ [mktydecl (ty_id, ty_def)]) 
+              return (Right ty_id)
+            Left err -> return $ Left $
+              "VHDLTools.vhdl_ty: Unsupported Haskell type: " ++ pprString ty ++ "\n"
+              ++ err
+    -- Error when constructing htype
+    Left err -> return $ Left err 
+
+-- Construct a new VHDL type for the given Haskell type. Returns an error
+-- message or the resulting typemark and typedef.
+construct_vhdl_ty :: Type.Type -> TypeSession (Either String (AST.TypeMark, Either AST.TypeDef AST.SubtypeIn))
+construct_vhdl_ty ty = do
+  case Type.splitTyConApp_maybe ty of
+    Just (tycon, args) -> do
+      let name = Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon)
+      case name of
+        "TFVec" -> mk_vector_ty ty
+        "SizedWord" -> mk_unsigned_ty ty
+        "SizedInt"  -> mk_signed_ty ty
+        "RangedWord" -> do 
+          bound <- tfp_to_int (ranged_word_bound_ty ty)
+          mk_natural_ty 0 bound
+        -- Create a custom type from this tycon
+        otherwise -> mk_tycon_ty tycon args
+    Nothing -> return (Left $ "VHDLTools.construct_vhdl_ty: Cannot create type for non-tycon type: " ++ pprString ty ++ "\n")
+
+-- | Create VHDL type for a custom tycon
+mk_tycon_ty :: TyCon.TyCon -> [Type.Type] -> TypeSession (Either String (AST.TypeMark, Either AST.TypeDef AST.SubtypeIn))
+mk_tycon_ty tycon args =
+  case TyCon.tyConDataCons tycon of
+    -- Not an algebraic type
+    [] -> return (Left $ "VHDLTools.mk_tycon_ty: Only custom algebraic types are supported: " ++ pprString tycon ++ "\n")
+    [dc] -> do
+      let arg_tys = DataCon.dataConRepArgTys dc
+      -- TODO: CoreSubst docs say each Subs can be applied only once. Is this a
+      -- violation? Or does it only mean not to apply it again to the same
+      -- subject?
+      let real_arg_tys = map (CoreSubst.substTy subst) arg_tys
+      elem_tys_either <- mapM vhdl_ty_either real_arg_tys
+      case Either.partitionEithers elem_tys_either of
+        -- No errors in element types
+        ([], elem_tys) -> do
+          let elems = zipWith AST.ElementDec recordlabels elem_tys
+          -- For a single construct datatype, build a record with one field for
+          -- each argument.
+          -- TODO: Add argument type ids to this, to ensure uniqueness
+          -- TODO: Special handling for tuples?
+          let elem_names = concat $ map prettyShow elem_tys
+          let ty_id = mkVHDLExtId $ nameToString (TyCon.tyConName tycon) ++ elem_names
+          let ty_def = AST.TDR $ AST.RecordTypeDef elems
+          return $ Right (ty_id, Left ty_def)
+        -- There were errors in element types
+        (errors, _) -> return $ Left $
+          "VHDLTools.mk_tycon_ty: Can not construct type for: " ++ pprString tycon ++ "\n because no type can be construced for some of the arguments.\n"
+          ++ (concat errors)
+    dcs -> return $ Left $ "VHDLTools.mk_tycon_ty: Only single constructor datatypes supported: " ++ pprString tycon ++ "\n"
   where
   where
-    compins = AST.CompInsSm (mkVHDLExtId label) (AST.IUEntity (AST.NSimple entity_id)) (AST.PMapAspect portassigns)
+    -- Create a subst that instantiates all types passed to the tycon
+    -- TODO: I'm not 100% sure that this is the right way to do this. It seems
+    -- to work so far, though..
+    tyvars = TyCon.tyConTyVars tycon
+    subst = CoreSubst.extendTvSubstList CoreSubst.emptySubst (zip tyvars args)
+    -- Generate a bunch of labels for fields of a record
+    recordlabels = map (\c -> mkVHDLBasicId [c]) ['A'..'Z']
 
 
--- | The VHDL Bit type
-bit_ty :: AST.TypeMark
-bit_ty = AST.unsafeVHDLBasicId "Bit"
+-- | Create a VHDL vector type
+mk_vector_ty ::
+  Type.Type -- ^ The Haskell type of the Vector
+  -> TypeSession (Either String (AST.TypeMark, Either AST.TypeDef AST.SubtypeIn))
+      -- ^ An error message or The typemark created.
 
 
--- | The VHDL Boolean type
-bool_ty :: AST.TypeMark
-bool_ty = AST.unsafeVHDLBasicId "Boolean"
+mk_vector_ty ty = do
+  types_map <- getA vsTypes
+  env <- getA vsHscEnv
+  let (nvec_l, nvec_el) = Type.splitAppTy ty
+  let (nvec, leng) = Type.splitAppTy nvec_l
+  let vec_ty = Type.mkAppTy nvec nvec_el
+  len <- tfp_to_int (tfvec_len_ty ty)
+  let el_ty = tfvec_elem ty
+  el_ty_tm_either <- vhdl_ty_either el_ty
+  case el_ty_tm_either of
+    -- Could create element type
+    Right el_ty_tm -> do
+      let ty_id = mkVHDLExtId $ "vector-"++ (AST.fromVHDLId el_ty_tm) ++ "-0_to_" ++ (show len)
+      let range = AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint [AST.ToRange (AST.PrimLit "0") (AST.PrimLit $ show (len - 1))]
+      let existing_elem_ty = (fmap fst) $ Map.lookup (StdType $ OrdType vec_ty) types_map
+      case existing_elem_ty of
+        Just t -> do
+          let ty_def = AST.SubtypeIn t (Just range)
+          return (Right (ty_id, Right ty_def))
+        Nothing -> do
+          let vec_id = mkVHDLExtId $ "vector_" ++ (AST.fromVHDLId el_ty_tm)
+          let vec_def = AST.TDA $ AST.UnconsArrayDef [tfvec_indexTM] el_ty_tm
+          modA vsTypes (Map.insert (StdType $ OrdType vec_ty) (vec_id, (Left vec_def)))
+          modA vsTypeDecls (\typedefs -> typedefs ++ [mktydecl (vec_id, (Left vec_def))]) 
+          let ty_def = AST.SubtypeIn vec_id (Just range)
+          return (Right (ty_id, Right ty_def))
+    -- Could not create element type
+    Left err -> return $ Left $ 
+      "VHDLTools.mk_vector_ty: Can not construct vectortype for elementtype: " ++ pprString el_ty  ++ "\n"
+      ++ err
 
 
--- | The VHDL std_logic
-std_logic_ty :: AST.TypeMark
-std_logic_ty = AST.unsafeVHDLBasicId "std_logic"
+mk_natural_ty ::
+  Int -- ^ The minimum bound (> 0)
+  -> Int -- ^ The maximum bound (> minimum bound)
+  -> TypeSession (Either String (AST.TypeMark, Either AST.TypeDef AST.SubtypeIn))
+      -- ^ An error message or The typemark created.
+mk_natural_ty min_bound max_bound = do
+  let ty_id = mkVHDLExtId $ "nat_" ++ (show min_bound) ++ "_to_" ++ (show max_bound)
+  let range = AST.ConstraintRange $ AST.SubTypeRange (AST.PrimLit $ (show min_bound)) (AST.PrimLit $ (show max_bound))
+  let ty_def = AST.SubtypeIn naturalTM (Just range)
+  return (Right (ty_id, Right ty_def))
+
+mk_unsigned_ty ::
+  Type.Type -- ^ Haskell type of the unsigned integer
+  -> TypeSession (Either String (AST.TypeMark, Either AST.TypeDef AST.SubtypeIn))
+mk_unsigned_ty ty = do
+  size <- tfp_to_int (sized_word_len_ty ty)
+  let ty_id = mkVHDLExtId $ "unsigned_" ++ show (size - 1)
+  let range = AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint [AST.ToRange (AST.PrimLit "0") (AST.PrimLit $ show (size - 1))]
+  let ty_def = AST.SubtypeIn unsignedTM (Just range)
+  return (Right (ty_id, Right ty_def))
   
   
-builtin_types = 
-  Map.fromList [
-    ("Bit", std_logic_ty),
-    ("Bool", bool_ty) -- TysWiredIn.boolTy
-  ]
+mk_signed_ty ::
+  Type.Type -- ^ Haskell type of the signed integer
+  -> TypeSession (Either String (AST.TypeMark, Either AST.TypeDef AST.SubtypeIn))
+mk_signed_ty ty = do
+  size <- tfp_to_int (sized_int_len_ty ty)
+  let ty_id = mkVHDLExtId $ "signed_" ++ show (size - 1)
+  let range = AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint [AST.ToRange (AST.PrimLit "0") (AST.PrimLit $ show (size - 1))]
+  let ty_def = AST.SubtypeIn signedTM (Just range)
+  return (Right (ty_id, Right ty_def))
+
+-- Finds the field labels for VHDL type generated for the given Core type,
+-- which must result in a record type.
+getFieldLabels :: Type.Type -> TypeSession [AST.VHDLId]
+getFieldLabels ty = do
+  -- Ensure that the type is generated (but throw away it's VHDLId)
+  let error_msg = "\nVHDLTools.getFieldLabels: Can not get field labels, because: " ++ pprString ty ++ "can not be generated." 
+  vhdl_ty error_msg ty
+  -- Get the types map, lookup and unpack the VHDL TypeDef
+  types <- getA vsTypes
+  -- Assume the type for which we want labels is really translatable
+  Right htype <- mkHType ty
+  case Map.lookup htype types of
+    Just (_, Left (AST.TDR (AST.RecordTypeDef elems))) -> return $ map (\(AST.ElementDec id _) -> id) elems
+    _ -> error $ "\nVHDL.getFieldLabels: Type not found or not a record type? This should not happen! Type: " ++ (show ty)
+    
+mktydecl :: (AST.VHDLId, Either AST.TypeDef AST.SubtypeIn) -> AST.PackageDecItem
+mktydecl (ty_id, Left ty_def) = AST.PDITD $ AST.TypeDec ty_id ty_def
+mktydecl (ty_id, Right ty_def) = AST.PDISD $ AST.SubtypeDec ty_id ty_def
+
+mkHType :: Type.Type -> TypeSession (Either String HType)
+mkHType ty = do
+  -- FIXME: Do we really need to do this here again?
+  let builtin_ty = do -- See if this is a tycon and lookup its name
+        (tycon, args) <- Type.splitTyConApp_maybe ty
+        let name = Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon)
+        Map.lookup name builtin_types
+  case builtin_ty of
+    Just typ -> 
+      return $ Right $ BuiltinType $ prettyShow typ
+    Nothing ->
+      case Type.splitTyConApp_maybe ty of
+        Just (tycon, args) -> do
+          let name = Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon)
+          case name of
+            "TFVec" -> do
+              let el_ty = tfvec_elem ty
+              elem_htype_either <- mkHType el_ty
+              case elem_htype_either of
+                -- Could create element type
+                Right elem_htype -> do
+                  len <- tfp_to_int (tfvec_len_ty ty)
+                  return $ Right $ VecType len elem_htype
+                -- Could not create element type
+                Left err -> return $ Left $ 
+                  "VHDLTools.mkHType: Can not construct vectortype for elementtype: " ++ pprString el_ty  ++ "\n"
+                  ++ err
+            "SizedWord" -> do
+              len <- tfp_to_int (sized_word_len_ty ty)
+              return $ Right $ SizedWType len
+            "SizedInt" -> do
+              len <- tfp_to_int (sized_word_len_ty ty)
+              return $ Right $ SizedIType len
+            "RangedWord" -> do
+              bound <- tfp_to_int (ranged_word_bound_ty ty)
+              return $ Right $ RangedWType bound
+            otherwise -> do
+              mkTyConHType tycon args
+        Nothing -> return $ Right $ StdType $ OrdType ty
+
+-- FIXME: Do we really need to do this here again?
+mkTyConHType :: TyCon.TyCon -> [Type.Type] -> TypeSession (Either String HType)
+mkTyConHType tycon args =
+  case TyCon.tyConDataCons tycon of
+    -- Not an algebraic type
+    [] -> return $ Left $ "VHDLTools.mkHType: Only custom algebraic types are supported: " ++ pprString tycon ++ "\n"
+    [dc] -> do
+      let arg_tys = DataCon.dataConRepArgTys dc
+      let real_arg_tys = map (CoreSubst.substTy subst) arg_tys
+      elem_htys_either <- mapM mkHType real_arg_tys
+      case Either.partitionEithers elem_htys_either of
+        -- No errors in element types
+        ([], elem_htys) -> do
+          return $ Right $ ADTType (nameToString (TyCon.tyConName tycon)) elem_htys
+        -- There were errors in element types
+        (errors, _) -> return $ Left $
+          "VHDLTools.mkHType: Can not construct type for: " ++ pprString tycon ++ "\n because no type can be construced for some of the arguments.\n"
+          ++ (concat errors)
+    dcs -> return $ Left $ "VHDLTools.mkHType: Only single constructor datatypes supported: " ++ pprString tycon ++ "\n"
+  where
+    tyvars = TyCon.tyConTyVars tycon
+    subst = CoreSubst.extendTvSubstList CoreSubst.emptySubst (zip tyvars args)
+
+-- Is the given type representable at runtime?
+isReprType :: Type.Type -> TypeSession Bool
+isReprType ty = do
+  ty_either <- vhdl_ty_either ty
+  return $ case ty_either of
+    Left _ -> False
+    Right _ -> True
 
 
-{- 
--- | Map a port specification of a builtin function to a VHDL Signal to put in
---   a VHDLSignalMap
-toVHDLSignalMapElement :: (String, AST.TypeMark) -> VHDLSignalMapElement
-toVHDLSignalMapElement (name, ty) = Just (mkVHDLBasicId name, ty)
--}
+tfp_to_int :: Type.Type -> TypeSession Int
+tfp_to_int ty = do
+  lens <- getA vsTfpInts
+  hscenv <- getA vsHscEnv
+  let norm_ty = normalise_tfp_int hscenv ty
+  let existing_len = Map.lookup (OrdType norm_ty) lens
+  case existing_len of
+    Just len -> return len
+    Nothing -> do
+      let new_len = eval_tfp_int hscenv ty
+      modA vsTfpInts (Map.insert (OrdType norm_ty) (new_len))
+      return new_len
\ No newline at end of file