扩展数据类型或添加信息的方式

Question

Chisel 中的大多数/所有Data 类型似乎都是密封类，不允许用户从它们扩展。是否可以添加有关某些用户定义字段的信息或将来添加支持？

我认为在某些情况下，提供更多信息可能会有所帮助：

• 可能用于文档的端口描述

• 电压水平/偏置

  • 如果您要进行一些芯片顶层连接，您可能需要进行某些连接
  • 而且很多时候信号上会放置一个set_dont_touch（SDC，不要与 Chisel dontTouch 混淆），因此可以添加这些用于自动 SDC 约束。

• 建模目的

  • Chisel 显然不处理行为建模，但有时会使用 Verilog/SV real 进行建模。这可用于打印出这些信号用于任何后期处理的位置。

我不希望 Chisel 处理所有实际情况（例如制作文档或处理连接），但如果可以添加/扩展这些成员，用户可以在构建期间和/或在详细说明之后检查这些额外的流量。

谢谢

Answer 1

Chisel 和 FIRRTL 具有相当强大的注释系统来处理此类元数据。这是一个积极开发的领域，注释实例（而不是模块）的处理在即将发布的 Chisel 3.4.0 / FIRRTL 1.4.0 中得到了改进。话虽如此，我可以提供一个简单的例子来说明它是如何工作的

基本上，FIRRTL 具有 Annotation 的概念，它可以与零个、一个或多个 Targets 相关联。 Target 是硬件组件（如寄存器或电线）或模块的名称。 Chisel的dontTouch就是这样实现的

import chisel3._
import chisel3.stage._
import firrtl.annotations.JsonProtocol
import firrtl.transforms.DontTouchAnnotation

class Foo extends Module {
  val io = IO(new Bundle {
    val in = Input(Bool())
    val out = Output(Bool())
  })
  dontTouch(io)

  io.out := ~io.in
}


val resultAnnos = (new ChiselStage).run(ChiselGeneratorAnnotation(() => new Foo) :: Nil)

val dontTouches = resultAnnos.collect { case dt: DontTouchAnnotation => dt }
println(JsonProtocol.serialize(dontTouches))
/* Prints:
[
  {
    "class":"firrtl.transforms.DontTouchAnnotation",
    "target":"~Foo|Foo>io_in"
  },
  {
    "class":"firrtl.transforms.DontTouchAnnotation",
    "target":"~Foo|Foo>io_out"
  }
]
*/

请注意，这是完全可扩展的，定义您自己的“dontTouch-like”API 是相当简单的（虽然没有详细记录）。不幸的是，这个流程没有 Chisel API 那么多的文档，但整体结构已经存在，并且在 FireSim (https://fires.im/) 等项目中大量使用。

注解的一个常见用途是将某些元数据与注解（如物理设计信息）相关联，通过编译传播它，然后以任何格式发出文件以挂钩到后续流程。

Chisel 3.4 中的任何令人兴奋的功能都有助于实现这一点，那就是新的“CustomFileEmission”API。在编写自定义注解时，可以告诉 FIRRTL 如何发出注解，例如，您可以有一些带有物理设计信息的注解并发出 TCL 文件。