使用 UInt 在 Seq 中获取项目

Question

我正在尝试编写高速缓存，因此我创建了 Mem 类型的 Seq，因为我试图同时访问一组高速缓存中的所有元素。

val metaMem = Seq.fill(nWays) (Mem((nSets), new MetaData))

然后我想要如下索引：

   metaMem(way).write(set, MD)

但是，因为我的代码中的方式是UInt，而seq 只接受Int 进行索引，所以会导致编译错误。 有人对如何解决这个问题有任何建议吗？ 非常感谢

Answer 1

通常要使用UInt 中的动态值访问硬件元素，您必须使用Vec。在这种情况下，最简单的方法是使用VecInit 创建一个Vec，给定一个seq，定义Vec 并连接你的元素。

但是记忆不是数据的子类（正如Vec/VecInit 所要求的那样）。 这是一个非常简单的示例，它创建了一个内存库并提供对它们的读/写访问权限。

/** Simulate a VecLike bank of memories
  */
class MemBank(val banks: Int, val bankDepth: Int) extends MultiIOModule {
  val bank = IO(Input(UInt(16.W)))
  val address = IO(Input(UInt(16.W)))
  val isRead = IO(Input(Bool()))
  val inputValue = IO(Input(UInt(32.W)))
  val outputValue = IO(Output(UInt(32.W)))

  val mems = Seq.fill(banks) { Mem(bankDepth, UInt(32.W)) }

  outputValue := DontCare

  when(isRead) {
    (0 until banks).foldLeft(when(false.B) {}) {
      case (whenContext, bankIndex) =>
        whenContext.elsewhen(bank === bankIndex.U) {
          outputValue := mems(bankIndex)(address)
        }
    }
  }.otherwise {
    (0 until banks).foldLeft(when(false.B) {}) {
      case (whenContext, bankIndex) =>
        whenContext.elsewhen(bank === bankIndex.U) {
          mems(bankIndex)(address) := inputValue
        }
    }
  }
}

这是一个可以演示使用此模块的单元测试

class MemBankTest extends FreeSpec with ChiselScalatestTester {

  "MemBankSimulation should work" in {
    test(new MemBank(banks = 3, bankDepth = 3)) { dut =>
      // write values into memory
      dut.isRead.poke(false.B)
      for (bank <- 0 until dut.banks) {
        for (address <- 0 until dut.bankDepth) {
          dut.clock.step()
          dut.bank.poke(bank.U)
          dut.address.poke(address.U)
          dut.inputValue.poke((bank * 1000 + address).U)
        }
      }

      // read values out of memory banks
      dut.isRead.poke(true.B)
      for (bank <- 0 until dut.banks) {
        for (address <- 0 until dut.bankDepth) {
          dut.clock.step()
          dut.bank.poke(bank.U)
          dut.address.poke(address.U)
          println(f"Bank $bank%3d at address $address%3d contains ${dut.outputValue.peek().litValue()}%6d")
        }
      }
    }
  }
}

还有很多其他方法可以做到这一点，我鼓励您查看其他凿子项目，如火箭芯片，了解如何处理多个内存。 看看这种方法是如何工作的仍然很好。它创建了Mem 的Seq，但它使用 foldLeft（一个非常有用的方法）创建了一组 Muxes 来选择您感兴趣的银行。它有两个并行用途来控制读取和写入分别地。 我希望这会有所帮助，这是一个很好且棘手的问题。