cλash/CLasH/HardwareTypes.hs

   1 {-# LANGUAGE TemplateHaskell, DeriveDataTypeable, FlexibleContexts, TypeFamilies, TypeOperators #-}
   2
   3 module CLasH.HardwareTypes
   4   ( module Types
   5   , module Data.Param.TFVec
   6   , module Data.RangedWord
   7   , module Data.SizedInt
   8   , module Data.SizedWord
   9   , module Prelude
  10   , Bit(..)
  11   , State(..)
  12   , Vector
  13   , hwand
  14   , hwor
  15   , hwxor
  16   , hwnot
  17   , RAM
  18   , MemState
  19   , blockRAM
  20   ) where
  21
  22 import qualified Prelude as P
  23 import Prelude hiding (
  24   null, length, head, tail, last, init, take, drop, (++), map, foldl, foldr,
  25   zipWith, zip, unzip, concat, reverse, iterate )
  26 import Types
  27 import qualified Data.Param.TFVec as TFVec
  28 import Data.Param.TFVec hiding (TFVec)
  29 import Data.RangedWord
  30 import Data.SizedInt
  31 import Data.SizedWord
  32
  33 import Language.Haskell.TH.Lift
  34 import Data.Typeable
  35
  36 newtype State s = State s deriving (P.Show)
  37
  38 type Vector = TFVec.TFVec
  39
  40 -- The plain Bit type
  41 data Bit = High | Low
  42   deriving (P.Show, P.Eq, P.Read, Typeable)
  43
  44 $(deriveLift1 ''Bit)
  45
  46 hwand :: Bit -> Bit -> Bit
  47 hwor  :: Bit -> Bit -> Bit
  48 hwxor :: Bit -> Bit -> Bit
  49 hwnot :: Bit -> Bit
  50
  51 High `hwand` High = High
  52 _ `hwand` _ = Low
  53
  54 High `hwor` _  = High
  55 _ `hwor` High  = High
  56 Low `hwor` Low = Low
  57
  58 High `hwxor` Low = High
  59 Low `hwxor` High = High
  60 _ `hwxor` _      = Low
  61
  62 hwnot High = Low
  63 hwnot Low  = High
  64
  65 type RAM s a          = Vector (s :+: D1) a
  66
  67 type MemState s a      = State (RAM s a)
  68
  69 blockRAM ::
  70   (NaturalT s
  71   ,PositiveT (s :+: D1)
  72   ,((s :+: D1) :>: s) ~ True ) =>
  73   (MemState s a) ->
  74   a ->
  75   RangedWord s ->
  76   RangedWord s ->
  77   Bit ->
  78   ((MemState s a), a )
  79 blockRAM (State mem) data_in rdaddr wraddr wrenable =
  80   ((State mem'), data_out)
  81   where
  82     data_out  = mem!rdaddr
  83     -- Only write data_in to memory if write is enabled
  84     mem' = case wrenable of
  85       Low   ->  mem
  86       High  ->  replace mem wraddr data_in