Write the resulting vhdl to file.
[matthijs/master-project/cλash.git] / Translator.hs
index 9265bfa5b6fc0e794ce78f2bcadf64c18cf6b12b..4992d1cca7910940f4c1cfc6cc22cdf686ca143b 100644 (file)
@@ -18,11 +18,15 @@ import Outputable ( showSDoc, ppr )
 import GHC.Paths ( libdir )
 import DynFlags ( defaultDynFlags )
 import List ( find )
+import qualified List
+import qualified Monad
+
 -- The following modules come from the ForSyDe project. They are really
 -- internal modules, so ForSyDe.cabal has to be modified prior to installing
 -- ForSyDe to get access to these modules.
 import qualified ForSyDe.Backend.VHDL.AST as AST
 import qualified ForSyDe.Backend.VHDL.Ppr
+import qualified ForSyDe.Backend.VHDL.FileIO
 import qualified ForSyDe.Backend.Ppr
 -- This is needed for rendering the pretty printed VHDL
 import Text.PrettyPrint.HughesPJ (render)
@@ -40,24 +44,29 @@ main =
           --load LoadAllTargets
           --core <- GHC.compileToCoreSimplified "Adders.hs"
           core <- GHC.compileToCoreSimplified "Adders.hs"
-          liftIO $ printBinds (cm_binds core)
-          let bind = findBind "inv" (cm_binds core)
-          let NonRec var expr = bind
+          --liftIO $ printBinds (cm_binds core)
+          let binds = Maybe.mapMaybe (findBind (cm_binds core)) ["full_adder", "half_adder"]
+          liftIO $ printBinds binds
           -- Turn bind into VHDL
-          let vhdl = State.evalState (mkVHDL bind) (VHDLSession 0 builtin_funcs)
-          liftIO $ putStr $ showSDoc $ ppr expr
-          liftIO $ putStr "\n\n"
-          liftIO $ putStr $ render $ ForSyDe.Backend.Ppr.ppr $ vhdl
-          return expr
+          let vhdl = State.evalState (mkVHDL binds) (VHDLSession 0 [])
+          liftIO $ putStr $ render $ ForSyDe.Backend.Ppr.ppr vhdl
+          liftIO $ ForSyDe.Backend.VHDL.FileIO.writeDesignFile vhdl "../vhdl/vhdl/output.vhdl"
+          return ()
   where
     -- Turns the given bind into VHDL
-    mkVHDL bind = do
-      -- Get the function signature
-      (name, f) <- mkHWFunction bind
-      -- Add it to the session
-      addFunc name f
-      arch <- getArchitecture bind
-      return arch
+    mkVHDL binds = do
+      -- Add the builtin functions
+      mapM (uncurry addFunc) builtin_funcs
+      -- Get the function signatures
+      funcs <- mapM mkHWFunction binds
+      -- Add them to the session
+      mapM (uncurry addFunc) funcs
+      let entities = map getEntity (snd $ unzip funcs)
+      -- Create architectures for them
+      archs <- mapM getArchitecture binds
+      return $ AST.DesignFile 
+        []
+        ((map AST.LUEntity entities) ++ (map AST.LUArch archs))
 
 printTarget (Target (TargetFile file (Just x)) obj Nothing) =
   print $ show file
@@ -78,34 +87,35 @@ printBind (Rec binds) = do
 
 printBind' (b, expr) = do
   putStr $ getOccString b
-  --putStr $ showSDoc $ ppr expr
+  putStr $ showSDoc $ ppr expr
   putStr "\n"
 
-findBind :: String -> [CoreBind] -> CoreBind
-findBind lookfor =
+findBind :: [CoreBind] -> String -> Maybe CoreBind
+findBind binds lookfor =
   -- This ignores Recs and compares the name of the bind with lookfor,
   -- disregarding any namespaces in OccName and extra attributes in Name and
   -- Var.
-  Maybe.fromJust . find (\b -> case b of 
+  find (\b -> case b of 
     Rec l -> False
     NonRec var _ -> lookfor == (occNameString $ nameOccName $ getName var)
-  )
+  ) binds
 
 getPortMapEntry ::
-  SignalNameMap AST.VHDLId  -- The port name to bind to
-  -> AST.VHDLName           -- The signal or port to bind to it
+  SignalNameMap  -- The port name to bind to
+  -> SignalNameMap 
+                            -- The signal or port to bind to it
   -> AST.AssocElem          -- The resulting port map entry
   
 -- Accepts a port name and an argument to map to it.
 -- Returns the appropriate line for in the port map
-getPortMapEntry (Signal portname) signame = 
-  (Just portname) AST.:=>: (AST.ADName signame)
+getPortMapEntry (Signal portname _) (Signal signame _) = 
+  (Just portname) AST.:=>: (AST.ADName (AST.NSimple signame))
 
 getInstantiations ::
-  [SignalNameMap AST.VHDLId]   -- The arguments that need to be applied to the
+  [SignalNameMap]   -- The arguments that need to be applied to the
                                -- expression.
-  -> SignalNameMap AST.VHDLId  -- The output ports that the expression should generate.
-  -> [(CoreBndr, SignalNameMap AST.VHDLId)] 
+  -> SignalNameMap  -- The output ports that the expression should generate.
+  -> [(CoreBndr, SignalNameMap)] 
                                -- A list of bindings in effect
   -> CoreSyn.CoreExpr          -- The expression to generate an architecture for
   -> VHDLState ([AST.SigDec], [AST.ConcSm])    
@@ -164,7 +174,7 @@ getInstantiations args outs binds app@(App expr arg) = do
       -- This is an normal function application, which maps to a component
       -- instantiation.
       -- Lookup the hwfunction to instantiate
-      HWFunction inports outport <- getHWFunc name
+      HWFunction vhdl_id inports outport <- getHWFunc name
       -- Generate a unique name for the application
       appname <- uniqueName "app"
       -- Expand each argument to a signal or port name, possibly generating
@@ -177,7 +187,7 @@ getInstantiations args outs binds app@(App expr arg) = do
       -- Build and return a component instantiation
       let comp = AST.CompInsSm
             (AST.unsafeVHDLBasicId appname)
-            (AST.IUEntity (AST.NSimple (AST.unsafeVHDLBasicId name)))
+            (AST.IUEntity (AST.NSimple vhdl_id))
             (AST.PMapAspect (inmaps ++ outmaps))
       return (sigs, (AST.CSISm comp) : comps)
 
@@ -185,76 +195,222 @@ getInstantiations args outs binds expr =
   error $ "Unsupported expression" ++ (showSDoc $ ppr $ expr)
 
 expandExpr ::
-  [(CoreBndr, SignalNameMap AST.VHDLName)] 
+  [(CoreBndr, SignalNameMap)] 
                                          -- A list of bindings in effect
   -> CoreExpr                            -- The expression to expand
   -> VHDLState (
        [AST.SigDec],                     -- Needed signal declarations
        [AST.ConcSm],                     -- Needed component instantations and
                                          -- signal assignments.
-       [SignalNameMap AST.VHDLId],       -- The signal names corresponding to
+       [SignalNameMap],       -- The signal names corresponding to
                                          -- the expression's arguments
-       SignalNameMap AST.VHDLId)         -- The signal names corresponding to
+       SignalNameMap)         -- The signal names corresponding to
                                          -- the expression's result.
-expandExpr binds (Lam b expr) = do
+expandExpr binds lam@(Lam b expr) = do
   -- Generate a new signal to which we will expect this argument to be bound.
-  signal_name <- uniqueName ("arg-" ++ getOccString b)
-  let (signal_id, signal_decl) = mkSignal signal_name vhdl_bit_ty
+  signal_name <- uniqueName ("arg_" ++ getOccString b)
+  -- Find the type of the binder
+  let (arg_ty, _) = Type.splitFunTy (CoreUtils.exprType lam)
+  -- Create signal names for the binder
+  let arg_signal = getPortNameMapForTy ("xxx") arg_ty
+  -- Create the corresponding signal declarations
+  let signal_decls = mkSignalsFromMap arg_signal
   -- Add the binder to the list of binds
-  let binds' = (b, Signal (AST.NSimple signal_id)) : binds
+  let binds' = (b, arg_signal) : binds
   -- Expand the rest of the expression
-  (signal_decls, statements, arg_signals, res_signal) <- expandExpr binds' expr
+  (signal_decls', statements', arg_signals', res_signal') <- expandExpr binds' expr
   -- Properly merge the results
-  return (signal_decl : signal_decls,
-          statements,
-          (Signal signal_id) : arg_signals,
-          res_signal)
+  return (signal_decls ++ signal_decls',
+          statements',
+          arg_signal : arg_signals',
+          res_signal')
 
 expandExpr binds (Var id) =
-  return ([], [], [], Signal signal_id)
+  return ([], [], [], Signal signal_id ty)
   where
     -- Lookup the id in our binds map
-    Signal (AST.NSimple signal_id) = Maybe.fromMaybe
+    Signal signal_id ty = Maybe.fromMaybe
       (error $ "Argument " ++ getOccString id ++ "is unknown")
       (lookup id binds)
 
+expandExpr binds l@(Let (NonRec b bexpr) expr) = do
+  (signal_decls, statements, arg_signals, res_signals) <- expandExpr binds bexpr
+  let binds' = (b, res_signals) : binds
+  (signal_decls', statements', arg_signals', res_signals') <- expandExpr binds' expr
+  return (
+    signal_decls ++ signal_decls',
+    statements ++ statements',
+    arg_signals',
+    res_signals')
+
+expandExpr binds app@(App _ _) = do
+  let ((Var f), args) = collectArgs app
+  if isTupleConstructor f 
+    then
+      expandBuildTupleExpr binds args
+    else
+      expandApplicationExpr binds (CoreUtils.exprType app) f args
+
+expandExpr binds expr@(Case (Var v) b _ alts) =
+  case alts of
+    [alt] -> expandSingleAltCaseExpr binds v b alt
+    otherwise -> error $ "Multiple alternative case expression not supported: " ++ (showSDoc $ ppr expr)
+
+expandExpr binds expr@(Case _ b _ _) =
+  error $ "Case expression with non-variable scrutinee not supported: " ++ (showSDoc $ ppr expr)
+
 expandExpr binds expr = 
   error $ "Unsupported expression: " ++ (showSDoc $ ppr $ expr)
 
+-- Expands the construction of a tuple into VHDL
+expandBuildTupleExpr ::
+  [(CoreBndr, SignalNameMap)] 
+                                         -- A list of bindings in effect
+  -> [CoreExpr]                          -- A list of expressions to put in the tuple
+  -> VHDLState ( [AST.SigDec], [AST.ConcSm], [SignalNameMap], SignalNameMap)
+                                         -- See expandExpr
+expandBuildTupleExpr binds args = do
+  -- Split the tuple constructor arguments into types and actual values.
+  let (_, vals) = splitTupleConstructorArgs args
+  -- Expand each of the values in the tuple
+  (signals_declss, statementss, arg_signalss, res_signals) <-
+    (Monad.liftM List.unzip4) $ mapM (expandExpr binds) vals
+  if any (not . null) arg_signalss
+    then error "Putting high order functions in tuples not supported"
+    else
+      return (
+        concat signals_declss,
+        concat statementss,
+        [],
+        Tuple res_signals)
+
+-- Expands the most simple case expression that scrutinizes a plain variable
+-- and has a single alternative. This simple form currently allows only for
+-- unpacking tuple variables.
+expandSingleAltCaseExpr ::
+  [(CoreBndr, SignalNameMap)] 
+                            -- A list of bindings in effect
+  -> Var.Var                -- The scrutinee
+  -> CoreBndr               -- The binder to bind the scrutinee to
+  -> CoreAlt                -- The single alternative
+  -> VHDLState ( [AST.SigDec], [AST.ConcSm], [SignalNameMap], SignalNameMap)
+                                         -- See expandExpr
+
+expandSingleAltCaseExpr binds v b alt@(DataAlt datacon, bind_vars, expr) =
+  if not (DataCon.isTupleCon datacon) 
+    then
+      error $ "Dataconstructors other than tuple constructors not supported in case pattern of alternative: " ++ (showSDoc $ ppr alt)
+    else
+      let
+        -- Lookup the scrutinee (which must be a variable bound to a tuple) in
+        -- the existing bindings list and get the portname map for each of
+        -- it's elements.
+        Tuple tuple_ports = Maybe.fromMaybe 
+          (error $ "Case expression uses unknown scrutinee " ++ getOccString v)
+          (lookup v binds)
+        -- TODO include b in the binds list
+        -- Merge our existing binds with the new binds.
+        binds' = (zip bind_vars tuple_ports) ++ binds 
+      in
+        -- Expand the expression with the new binds list
+        expandExpr binds' expr
+
+expandSingleAltCaseExpr _ _ _ alt =
+  error $ "Case patterns other than data constructors not supported in case alternative: " ++ (showSDoc $ ppr alt)
+      
+
+-- Expands the application of argument to a function into VHDL
+expandApplicationExpr ::
+  [(CoreBndr, SignalNameMap)] 
+                                         -- A list of bindings in effect
+  -> Type                                -- The result type of the function call
+  -> Var.Var                             -- The function to call
+  -> [CoreExpr]                          -- A list of argumetns to apply to the function
+  -> VHDLState ( [AST.SigDec], [AST.ConcSm], [SignalNameMap], SignalNameMap)
+                                         -- See expandExpr
+expandApplicationExpr binds ty f args = do
+  let name = getOccString f
+  -- Generate a unique name for the application
+  appname <- uniqueName ("app_" ++ name)
+  -- Lookup the hwfunction to instantiate
+  HWFunction vhdl_id inports outport <- getHWFunc name
+  -- Expand each of the args, so each of them is reduced to output signals
+  (arg_signal_decls, arg_statements, arg_res_signals) <- expandArgs binds args
+  -- Bind each of the input ports to the expanded arguments
+  let inmaps = concat $ zipWith createAssocElems inports arg_res_signals
+  -- Create signal names for our result
+  let res_signal = getPortNameMapForTy (appname ++ "_out") ty
+  -- Create the corresponding signal declarations
+  let signal_decls = mkSignalsFromMap res_signal
+  -- Bind each of the output ports to our output signals
+  let outmaps = mapOutputPorts outport res_signal
+  -- Instantiate the component
+  let component = AST.CSISm $ AST.CompInsSm
+        (AST.unsafeVHDLBasicId appname)
+        (AST.IUEntity (AST.NSimple vhdl_id))
+        (AST.PMapAspect (inmaps ++ outmaps))
+  -- Merge the generated declarations
+  return (
+    signal_decls ++ arg_signal_decls,
+    component : arg_statements,
+    [], -- We don't take any extra arguments; we don't support higher order functions yet
+    res_signal)
+  
+-- Creates a list of AssocElems (port map lines) that maps the given signals
+-- to the given ports.
+createAssocElems ::
+  SignalNameMap      -- The port names to bind to
+  -> SignalNameMap   -- The signals to bind to it
+  -> [AST.AssocElem]            -- The resulting port map lines
+  
+createAssocElems (Signal port_id _) (Signal signal_id _) = 
+  [(Just port_id) AST.:=>: (AST.ADName (AST.NSimple signal_id))]
+
+createAssocElems (Tuple ports) (Tuple signals) = 
+  concat $ zipWith createAssocElems ports signals
+
 -- Generate a signal declaration for a signal with the given name and the
 -- given type and no value. Also returns the id of the signal.
 mkSignal :: String -> AST.TypeMark -> (AST.VHDLId, AST.SigDec)
 mkSignal name ty =
-  (id, AST.SigDec id ty Nothing)
+  (id, mkSignalFromId id ty)
   where 
     id = AST.unsafeVHDLBasicId name
 
+mkSignalFromId :: AST.VHDLId -> AST.TypeMark -> AST.SigDec
+mkSignalFromId id ty =
+  AST.SigDec id ty Nothing
+
+-- Generates signal declarations for all the signals in the given map
+mkSignalsFromMap ::
+  SignalNameMap 
+  -> [AST.SigDec]
+
+mkSignalsFromMap (Signal id ty) =
+  [mkSignalFromId id ty]
+
+mkSignalsFromMap (Tuple signals) =
+  concat $ map mkSignalsFromMap signals
+
 expandArgs :: 
-  [(CoreBndr, SignalNameMap AST.VHDLId)] -- A list of bindings in effect
+  [(CoreBndr, SignalNameMap)] -- A list of bindings in effect
   -> [CoreExpr]                          -- The arguments to expand
-  -> VHDLState ([AST.SigDec], [AST.ConcSm], [AST.VHDLName])  
+  -> VHDLState ([AST.SigDec], [AST.ConcSm], [SignalNameMap])  
                                          -- The resulting signal declarations,
                                          -- component instantiations and a
                                          -- VHDLName for each of the
                                          -- expressions passed in.
 expandArgs binds (e:exprs) = do
   -- Expand the first expression
-  arg <- case e of
-    -- A simple variable reference should be in our binds map
-    Var id -> return $ let
-        -- Lookup the id in our binds map
-        Signal signalid = Maybe.fromMaybe
-          (error $ "Argument " ++ getOccString id ++ "is unknown")
-          (lookup id binds)
-      in
-        -- Create a VHDL name from the signal name
-        AST.NSimple signalid
-    -- Other expressions are unsupported
-    otherwise -> error ("Unsupported expression used as argument: " ++ (showSDoc $ ppr e))
-  -- Expand the rest
-  (sigs, comps, args) <- expandArgs binds exprs
-  -- Return all results
-  return (sigs, comps, arg:args)
+  (signal_decls, statements, arg_signals, res_signal) <- expandExpr binds e
+  if not (null arg_signals)
+    then error $ "Passing functions as arguments not supported: " ++ (showSDoc $ ppr e)
+    else do
+      (signal_decls', statements', res_signals') <- expandArgs binds exprs
+      return (
+        signal_decls ++ signal_decls',
+        statements ++ statements',
+        res_signal : res_signals')
 
 expandArgs _ [] = return ([], [], [])
 
@@ -280,14 +436,16 @@ splitTupleConstructorArgs (e:es) =
   where
     (tys, vals) = splitTupleConstructorArgs es
 
+splitTupleConstructorArgs [] = ([], [])
+
 mapOutputPorts ::
-  SignalNameMap AST.VHDLId      -- The output portnames of the component
-  -> SignalNameMap AST.VHDLId   -- The output portnames and/or signals to map these to
+  SignalNameMap      -- The output portnames of the component
+  -> SignalNameMap   -- The output portnames and/or signals to map these to
   -> [AST.AssocElem]            -- The resulting output ports
 
 -- Map the output port of a component to the output port of the containing
 -- entity.
-mapOutputPorts (Signal portname) (Signal signalname) =
+mapOutputPorts (Signal portname _) (Signal signalname _) =
   [(Just portname) AST.:=>: (AST.ADName (AST.NSimple signalname))]
 
 -- Map matching output ports in the tuple
@@ -302,28 +460,47 @@ getArchitecture (Rec _) = error "Recursive binders not supported"
 
 getArchitecture (NonRec var expr) = do
   let name = (getOccString var)
-  HWFunction inports outport <- getHWFunc name
+  HWFunction vhdl_id inports outport <- getHWFunc name
   sess <- State.get
   (signal_decls, statements, arg_signals, res_signal) <- expandExpr [] expr
   let inport_assigns = concat $ zipWith createSignalAssignments arg_signals inports
   let outport_assigns = createSignalAssignments outport res_signal
   return $ AST.ArchBody
     (AST.unsafeVHDLBasicId "structural")
-    -- Use unsafe for now, to prevent pulling in ForSyDe error handling
-    (AST.NSimple (AST.unsafeVHDLBasicId name))
+    (AST.NSimple vhdl_id)
     (map AST.BDISD signal_decls)
     (inport_assigns ++ outport_assigns ++ statements)
 
+-- Generate a VHDL entity declaration for the given function
+getEntity :: HWFunction -> AST.EntityDec  
+getEntity (HWFunction vhdl_id inports outport) = 
+  AST.EntityDec vhdl_id ports
+  where
+    ports = 
+      (concat $ map (mkIfaceSigDecs AST.In) inports)
+      ++ mkIfaceSigDecs AST.Out outport
+
+mkIfaceSigDecs ::
+  AST.Mode                        -- The port's mode (In or Out)
+  -> SignalNameMap        -- The ports to generate a map for
+  -> [AST.IfaceSigDec]            -- The resulting ports
+  
+mkIfaceSigDecs mode (Signal port_id ty) =
+  [AST.IfaceSigDec port_id mode ty]
+
+mkIfaceSigDecs mode (Tuple ports) =
+  concat $ map (mkIfaceSigDecs mode) ports
+
 -- Create concurrent assignments of one map of signals to another. The maps
 -- should have a similar form.
 createSignalAssignments ::
-  SignalNameMap AST.VHDLId         -- The signals to assign to
-  -> SignalNameMap AST.VHDLId      -- The signals to assign
+  SignalNameMap         -- The signals to assign to
+  -> SignalNameMap      -- The signals to assign
   -> [AST.ConcSm]                  -- The resulting assignments
 
 -- A simple assignment of one signal to another (greatly complicated because
 -- signal assignments can be conditional with multiple conditions in VHDL).
-createSignalAssignments (Signal dst) (Signal src) =
+createSignalAssignments (Signal dst _) (Signal src _) =
     [AST.CSSASm assign]
   where
     src_name  = AST.NSimple src
@@ -335,32 +512,35 @@ createSignalAssignments (Signal dst) (Signal src) =
 createSignalAssignments (Tuple dsts) (Tuple srcs) =
   concat $ zipWith createSignalAssignments dsts srcs
 
-data SignalNameMap t =
-  Tuple [SignalNameMap t]
-  | Signal  t
+createSignalAssignments dst src =
+  error $ "Non matching source and destination: " ++ show dst ++ "\nand\n" ++  show src
+
+data SignalNameMap =
+  Tuple [SignalNameMap]
+  | Signal AST.VHDLId AST.TypeMark   -- A signal (or port) of the given (VDHL) type
   deriving (Show)
 
 -- Generate a port name map (or multiple for tuple types) in the given direction for
 -- each type given.
-getPortNameMapForTys :: String -> Int -> [Type] -> [SignalNameMap AST.VHDLId]
+getPortNameMapForTys :: String -> Int -> [Type] -> [SignalNameMap]
 getPortNameMapForTys prefix num [] = [] 
 getPortNameMapForTys prefix num (t:ts) =
   (getPortNameMapForTy (prefix ++ show num) t) : getPortNameMapForTys prefix (num + 1) ts
 
-getPortNameMapForTy :: String -> Type -> SignalNameMap AST.VHDLId
+getPortNameMapForTy :: String -> Type -> SignalNameMap
 getPortNameMapForTy name ty =
   if (TyCon.isTupleTyCon tycon) then
     -- Expand tuples we find
     Tuple (getPortNameMapForTys name 0 args)
   else -- Assume it's a type constructor application, ie simple data type
-    -- TODO: Add type?
-    Signal (AST.unsafeVHDLBasicId name)
+    Signal (AST.unsafeVHDLBasicId name) (vhdl_ty ty)
   where
     (tycon, args) = Type.splitTyConApp ty 
 
 data HWFunction = HWFunction { -- A function that is available in hardware
-  inPorts   :: [SignalNameMap AST.VHDLId],
-  outPort   :: SignalNameMap AST.VHDLId
+  vhdlId    :: AST.VHDLId,
+  inPorts   :: [SignalNameMap],
+  outPort   :: SignalNameMap
   --entity    :: AST.EntityDec
 } deriving (Show)
 
@@ -371,9 +551,9 @@ mkHWFunction ::
   -> VHDLState (String, HWFunction)          -- The name of the function and its interface
 
 mkHWFunction (NonRec var expr) =
-    return (name, HWFunction inports outport)
+    return (name, HWFunction (mkVHDLId name) inports outport)
   where
-    name = (getOccString var)
+    name = getOccString var
     ty = CoreUtils.exprType expr
     (fargs, res) = Type.splitFunTys ty
     args = if length fargs == 1 then fargs else (init fargs)
@@ -416,7 +596,7 @@ uniqueName :: String -> VHDLState String
 uniqueName name = do
   count <- State.gets nameCount -- Get the funcs element from the session
   State.modify (\s -> s {nameCount = count + 1})
-  return $ name ++ "-" ++ (show count)
+  return $ name ++ "_" ++ (show count)
 
 -- Shortcut
 mkVHDLId :: String -> AST.VHDLId
@@ -424,11 +604,31 @@ mkVHDLId = AST.unsafeVHDLBasicId
 
 builtin_funcs = 
   [ 
-    ("hwxor", HWFunction [Signal $ mkVHDLId "a", Signal $ mkVHDLId "b"] (Signal $ mkVHDLId "o")),
-    ("hwand", HWFunction [Signal $ mkVHDLId "a", Signal $ mkVHDLId "b"] (Signal $ mkVHDLId "o"))
+    ("hwxor", HWFunction (mkVHDLId "hwxor") [Signal (mkVHDLId "a") vhdl_bit_ty, Signal (mkVHDLId "b") vhdl_bit_ty] (Signal (mkVHDLId "o") vhdl_bit_ty)),
+    ("hwand", HWFunction (mkVHDLId "hwand") [Signal (mkVHDLId "a") vhdl_bit_ty, Signal (mkVHDLId "b") vhdl_bit_ty] (Signal (mkVHDLId "o") vhdl_bit_ty)),
+    ("hwor", HWFunction (mkVHDLId "hwor") [Signal (mkVHDLId "a") vhdl_bit_ty, Signal (mkVHDLId "b") vhdl_bit_ty] (Signal (mkVHDLId "o") vhdl_bit_ty)),
+    ("hwnot", HWFunction (mkVHDLId "hwnot") [Signal (mkVHDLId "i") vhdl_bit_ty] (Signal (mkVHDLId "o") vhdl_bit_ty))
   ]
 
 vhdl_bit_ty :: AST.TypeMark
 vhdl_bit_ty = AST.unsafeVHDLBasicId "Bit"
 
+-- Translate a Haskell type to a VHDL type
+vhdl_ty :: Type -> AST.TypeMark
+vhdl_ty ty = Maybe.fromMaybe
+  (error $ "Unsupported Haskell type: " ++ (showSDoc $ ppr ty))
+  (vhdl_ty_maybe ty)
+
+-- Translate a Haskell type to a VHDL type
+vhdl_ty_maybe :: Type -> Maybe AST.TypeMark
+vhdl_ty_maybe ty =
+  case Type.splitTyConApp_maybe ty of
+    Just (tycon, args) ->
+      let name = TyCon.tyConName tycon in
+        -- TODO: Do something more robust than string matching
+        case getOccString name of
+          "Bit"      -> Just vhdl_bit_ty
+          otherwise  -> Nothing
+    otherwise -> Nothing
+
 -- vim: set ts=8 sw=2 sts=2 expandtab: