Let VHDL use SignalInfo instead of HsFunction for generating states.
[matthijs/master-project/cλash.git] / VHDL.hs
diff --git a/VHDL.hs b/VHDL.hs
index 67b8394301724c8c66317c4c08d82d7526a50b85..80b069be1dca016621384dbda3c91507a991d8f7 100644 (file)
--- a/VHDL.hs
+++ b/VHDL.hs
@@ -8,6 +8,7 @@ import qualified Maybe
 import qualified Control.Monad as Monad
 
 import qualified Type
+import qualified TysWiredIn
 import qualified Name
 import qualified TyCon
 import Outputable ( showSDoc, ppr )
@@ -20,18 +21,16 @@ import FlattenTypes
 import TranslatorTypes
 import Pretty
 
-getDesignFile :: VHDLState AST.DesignFile
-getDesignFile = do
+getDesignFiles :: VHDLState [AST.DesignFile]
+getDesignFiles = do
   -- Extract the library units generated from all the functions in the
   -- session.
   funcs <- getFuncs
-  let units = concat $ map getLibraryUnits funcs
+  let units = Maybe.mapMaybe getLibraryUnits funcs
   let context = [
         AST.Library $ mkVHDLId "IEEE",
         AST.Use $ (AST.NSimple $ mkVHDLId "IEEE.std_logic_1164") AST.:.: AST.All]
-  return $ AST.DesignFile 
-    context
-    units
+  return $ map (\(ent, arch) -> AST.DesignFile context [ent, arch]) units
   
 -- | Create an entity for a given function
 createEntity ::
@@ -129,21 +128,35 @@ createArchitecture hsfunc fdata =
       let sigs = flat_sigs flatfunc
       let args = flat_args flatfunc
       let res  = flat_res  flatfunc
-      let apps = flat_apps flatfunc
+      let defs = flat_defs flatfunc
       let entity_id = Maybe.fromMaybe
                       (error $ "Building architecture without an entity? This should not happen!")
                       (getEntityId fdata)
       -- Create signal declarations for all signals that are not in args and
       -- res
       let sig_decs = Maybe.catMaybes $ map (mkSigDec . snd) sigs
-      -- Create component instantiations for all function applications
-      insts <- mapM (mkCompInsSm sigs) apps
-      let procs = map mkStateProcSm (getOwnStates hsfunc flatfunc)
-      let insts' = map AST.CSISm insts
+      -- Create concurrent statements for all signal definitions
+      statements <- mapM (mkConcSm sigs) defs
+      let procs = map mkStateProcSm (makeStatePairs flatfunc)
       let procs' = map AST.CSPSm procs
-      let arch = AST.ArchBody (mkVHDLId "structural") (AST.NSimple entity_id) (map AST.BDISD sig_decs) (insts' ++ procs')
+      let arch = AST.ArchBody (mkVHDLId "structural") (AST.NSimple entity_id) (map AST.BDISD sig_decs) (statements ++ procs')
       setArchitecture hsfunc arch
 
+-- | Looks up all pairs of old state, new state signals, together with
+--   the state id they represent.
+makeStatePairs :: FlatFunction -> [(StateId, SignalInfo, SignalInfo)]
+makeStatePairs flatfunc =
+  [(Maybe.fromJust $ oldStateId $ sigUse old_info, old_info, new_info) 
+    | old_info <- map snd (flat_sigs flatfunc)
+    , new_info <- map snd (flat_sigs flatfunc)
+       -- old_info must be an old state (and, because of the next equality,
+       -- new_info must be a new state).
+       , Maybe.isJust $ oldStateId $ sigUse old_info
+       -- And the state numbers must match
+    , (oldStateId $ sigUse old_info) == (newStateId $ sigUse new_info)]
+
+    -- Replace the second tuple element with the corresponding SignalInfo
+    --args_states = map (Arrow.second $ signalInfo sigs) args
 mkStateProcSm :: (StateId, SignalInfo, SignalInfo) -> AST.ProcSm
 mkStateProcSm (num, old, new) =
   AST.ProcSm label [clk] [statement]
@@ -174,14 +187,13 @@ getSignalId info =
       (error $ "Unnamed signal? This should not happen!")
       (sigName info)
 
--- | Transforms a flat function application to a VHDL component instantiation.
-mkCompInsSm ::
+-- | Transforms a signal definition into a VHDL concurrent statement
+mkConcSm ::
   [(SignalId, SignalInfo)] -- | The signals in the current architecture
-  -> FApp                       -- | The application to look at.
-  -> VHDLState AST.CompInsSm    -- | The corresponding VHDL component instantiation.
+  -> SigDef                -- | The signal definition
+  -> VHDLState AST.ConcSm    -- | The corresponding VHDL component instantiation.
 
-mkCompInsSm sigs app = do
-  let hsfunc = appFunc app
+mkConcSm sigs (FApp hsfunc args res) = do
   fdata_maybe <- getFunc hsfunc
   let fdata = Maybe.fromMaybe
         (error $ "Using function '" ++ (prettyShow hsfunc) ++ "' that is not in the session? This should not happen!")
@@ -191,16 +203,51 @@ mkCompInsSm sigs app = do
         (funcEntity fdata)
   let entity_id = ent_id entity
   label <- uniqueName (AST.fromVHDLId entity_id)
-  let portmaps = mkAssocElems sigs app entity
-  return $ AST.CompInsSm (mkVHDLId label) (AST.IUEntity (AST.NSimple entity_id)) (AST.PMapAspect portmaps)
+  let portmaps = mkAssocElems sigs args res entity
+  return $ AST.CSISm $ AST.CompInsSm (mkVHDLId label) (AST.IUEntity (AST.NSimple entity_id)) (AST.PMapAspect portmaps)
+
+mkConcSm sigs (UncondDef src dst) = do
+  let src_expr  = vhdl_expr src
+  let src_wform = AST.Wform [AST.WformElem src_expr Nothing]
+  let dst_name  = AST.NSimple (getSignalId $ signalInfo sigs dst)
+  let assign    = dst_name AST.:<==: (AST.ConWforms [] src_wform Nothing)
+  return $ AST.CSSASm assign
+  where
+    vhdl_expr (Left id) = mkIdExpr sigs id
+    vhdl_expr (Right expr) =
+      case expr of
+        (EqLit id lit) ->
+          (mkIdExpr sigs id) AST.:=: (AST.PrimLit lit)
+        (Literal lit) ->
+          AST.PrimLit lit
+        (Eq a b) ->
+          (mkIdExpr sigs a) AST.:=: (mkIdExpr sigs b)
+
+mkConcSm sigs (CondDef cond true false dst) = do
+  let cond_expr  = mkIdExpr sigs cond
+  let true_expr  = mkIdExpr sigs true
+  let false_expr  = mkIdExpr sigs false
+  let false_wform = AST.Wform [AST.WformElem false_expr Nothing]
+  let true_wform = AST.Wform [AST.WformElem true_expr Nothing]
+  let whenelse = AST.WhenElse true_wform cond_expr
+  let dst_name  = AST.NSimple (getSignalId $ signalInfo sigs dst)
+  let assign    = dst_name AST.:<==: (AST.ConWforms [whenelse] false_wform Nothing)
+  return $ AST.CSSASm assign
+
+-- | Turn a SignalId into a VHDL Expr
+mkIdExpr :: [(SignalId, SignalInfo)] -> SignalId -> AST.Expr
+mkIdExpr sigs id =
+  let src_name  = AST.NSimple (getSignalId $ signalInfo sigs id) in
+  AST.PrimName src_name
 
 mkAssocElems :: 
-  [(SignalId, SignalInfo)] -- | The signals in the current architecture
-  -> FApp                       -- | The application to look at.
+  [(SignalId, SignalInfo)]      -- | The signals in the current architecture
+  -> [SignalMap]                -- | The signals that are applied to function
+  -> SignalMap                  -- | the signals in which to store the function result
   -> Entity                     -- | The entity to map against.
   -> [AST.AssocElem]            -- | The resulting port maps
 
-mkAssocElems sigmap app entity =
+mkAssocElems sigmap args res entity =
     -- Create the actual AssocElems
     Maybe.catMaybes $ zipWith mkAssocElem ports sigs
   where
@@ -209,8 +256,8 @@ mkAssocElems sigmap app entity =
     -- the similar form?
     arg_ports = concat (map Foldable.toList (ent_args entity))
     res_ports = Foldable.toList (ent_res entity)
-    arg_sigs  = (concat (map Foldable.toList (appArgs app)))
-    res_sigs  = Foldable.toList (appRes app)
+    arg_sigs  = (concat (map Foldable.toList args))
+    res_sigs  = Foldable.toList res
     -- Extract the id part from the (id, type) tuple
     ports     = (map (fmap fst) (arg_ports ++ res_ports)) 
     -- Translate signal numbers into names
@@ -243,23 +290,28 @@ getEntityId fdata =
 
 getLibraryUnits ::
   (HsFunction, FuncData)      -- | A function from the session
-  -> [AST.LibraryUnit]        -- | The library units it generates
+  -> Maybe (AST.LibraryUnit, AST.LibraryUnit) -- | The entity and architecture for the function
 
 getLibraryUnits (hsfunc, fdata) =
   case funcEntity fdata of 
-    Nothing -> []
-    Just ent -> case ent_decl ent of
-      Nothing -> []
-      Just decl -> [AST.LUEntity decl]
-  ++
-  case funcArch fdata of
-    Nothing -> []
-    Just arch -> [AST.LUArch arch]
+    Nothing -> Nothing
+    Just ent -> 
+      case ent_decl ent of
+      Nothing -> Nothing
+      Just decl ->
+        case funcArch fdata of
+          Nothing -> Nothing
+          Just arch ->
+            Just (AST.LUEntity decl, AST.LUArch arch)
 
 -- | The VHDL Bit type
 bit_ty :: AST.TypeMark
 bit_ty = AST.unsafeVHDLBasicId "Bit"
 
+-- | The VHDL Boolean type
+bool_ty :: AST.TypeMark
+bool_ty = AST.unsafeVHDLBasicId "Boolean"
+
 -- | The VHDL std_logic
 std_logic_ty :: AST.TypeMark
 std_logic_ty = AST.unsafeVHDLBasicId "std_logic"
@@ -273,15 +325,23 @@ vhdl_ty ty = Maybe.fromMaybe
 -- Translate a Haskell type to a VHDL type
 vhdl_ty_maybe :: Type.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 Name.getOccString name of
-          "Bit"      -> Just bit_ty
-          otherwise  -> Nothing
-    otherwise -> Nothing
+  if Type.coreEqType ty TysWiredIn.boolTy
+    then
+      Just bool_ty
+    else
+      case Type.splitTyConApp_maybe ty of
+        Just (tycon, args) ->
+          let name = TyCon.tyConName tycon in
+            -- TODO: Do something more robust than string matching
+            case Name.getOccString name of
+              "Bit"      -> Just std_logic_ty
+              otherwise  -> Nothing
+        otherwise -> Nothing
 
 -- Shortcut
 mkVHDLId :: String -> AST.VHDLId
-mkVHDLId = AST.unsafeVHDLBasicId
+mkVHDLId s = 
+  AST.unsafeVHDLBasicId s'
+  where
+    -- Strip invalid characters.
+    s' = filter (`elem` ['A'..'Z'] ++ ['a'..'z'] ++ ['0'..'9'] ++ "_.") s