Как использовать долотовидные инструменты dsptools с поплавками

Взгляните на следующий код:

import chisel3._
import chisel3.core.FixedPoint
import dsptools._


class FPMultiplier extends Module {
  val io = IO(new Bundle {
    val a = Input(FixedPoint(6.W, binaryPoint = 2.BP))
    val b = Input(FixedPoint(6.W, binaryPoint = 2.BP))
    val c = Output(FixedPoint(12.W, binaryPoint = 4.BP))
  })

  io.c := io.a * io.b
}

class FPMultiplierTester(c: FPMultiplier) extends DspTester(c) {
  //
  // This will PASS, there is sufficient precision to model the inputs
  //
  poke(c.io.a, 3.25)
  poke(c.io.b, 2.5)

  step(1)
  expect(c.io.c, 8.125)

  //
  // This will FAIL, there is not sufficient precision to model the inputs
  // But this is only caught on output, this is likely the right approach
  // because you can't really pass in wrong precision data in hardware.
  //
  poke(c.io.a, 3.1)
  poke(c.io.b, 2.2)

  step(1)
  expect(c.io.c, 6.82)
}


object FPMultiplierMain {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    iotesters.Driver.execute(Array("-fiv"), () => new FPMultiplier) { c =>
      new FPMultiplierTester(c)
    }
  }
}

Я также предлагаю посмотреть на ParameterizedAdder в dsptools, который дает вам представление о том, как писать аппаратные модули, которые вы проходят разные типы. Обычно вы начинаете с DspReals, подтверждаете модель, затем начинаете экспериментировать / вычислять с размерами фиксированных точек, которые возвращают результаты с желаемой точностью.

Для других я предлагаю улучшенное решение от @Chick, переписанное на более абстрактный Scala с переменными допусками DSP.

package my_pkg

import chisel3._
import chisel3.core.{FixedPoint => FP}

import dsptools.{DspTester, DspTesterOptions, DspTesterOptionsManager}

class FPGenericIO (inType:FP, outType:FP) extends Bundle {
  val a = Input(inType)
  val b = Input(inType)
  val c = Output(outType)
}

class FPMul (inType:FP, outType:FP) extends Module {
  val io  = IO(new FPGenericIO(inType, outType))
  io.c := io.a * io.b
}

class FPMulTester(c: FPMul) extends DspTester(c) {

  val uut = c.io

  // This will PASS, there is sufficient precision to model the inputs
  poke(uut.a, 3.25)
  poke(uut.b, 2.5)

  step(1)
  expect(uut.c, 3.25*2.5)

  // This will FAIL, if you won't increase tolerance, which is eps = 0.0 by default
  poke(uut.a, 3.1)
  poke(uut.b, 2.2)

  step(1)
  expect(uut.c, 3.1*2.2)
}


object FPUMain extends App {

  val fpInType  = FP(8.W, 4.BP)
  val fpOutType = FP(12.W, 6.BP)

// Update default DspTester options and increase tolerance
  val opts = new DspTesterOptionsManager {

    dspTesterOptions = DspTesterOptions(
      fixTolLSBs = 2,
      genVerilogTb = false,
      isVerbose = true
    )
  }

  dsptools.Driver.execute (() => new FPMul(fpInType, fpOutType), opts) {
    c => new FPMulTester(c)
  }
}

Вот моя окончательная реализация умножителя DSP, которая должна поддерживать числа как FixedPoint, так и DspComplex. @ChickMarkley, как мне обновить этот класс, чтобы реализовать сложное умножение?

package my_pkg

import chisel3._

import dsptools.numbers.{Ring,DspComplex}
import dsptools.numbers.implicits._
import dsptools.{DspContext}

import chisel3.core.{FixedPoint => FP}
import dsptools.{DspTester, DspTesterOptions, DspTesterOptionsManager}


class FPGenericIO[A <: Data:Ring, B <: Data:Ring] (inType:A, outType:B) extends Bundle {
  val a = Input(inType.cloneType)
  val b = Input(inType.cloneType)
  val c = Output(outType.cloneType)

  override def cloneType = (new FPGenericIO(inType, outType)).asInstanceOf[this.type]

}

class FPMul[A <: Data:Ring, B <: Data:Ring] (inType:A, outType:B) extends Module {

  val io  = IO(new FPGenericIO(inType, outType))

  DspContext.withNumMulPipes(3) {
    io.c := io.a * io.b
  }
}

class FPMulTester[A <: Data:Ring, B <: Data:Ring](c: FPMul[A,B]) extends DspTester(c) {

  val uut = c.io

  //
  // This will PASS, there is sufficient precision to model the inputs
  //
  poke(uut.a, 3.25)
  poke(uut.b, 2.5)

  step(1)
  expect(uut.c, 3.25*2.5)

  //
  // This will FAIL, there is not sufficient precision to model the inputs
  // But this is only caught on output, this is likely the right approach
  // because you can't really pass in wrong precision data in hardware.
  //
  poke(uut.a, 3.1)
  poke(uut.b, 2.2)

  step(1)
  expect(uut.c, 3.1*2.2)
}


object FPUMain extends App {

  val fpInType  = FP(8.W, 4.BP)
  val fpOutType = FP(12.W, 6.BP)
  //val comp = DspComplex[Double] // How to declare a complex DSP type ?

  val opts = new DspTesterOptionsManager {

    dspTesterOptions = DspTesterOptions(
      fixTolLSBs = 0,
      genVerilogTb = false,
      isVerbose = true
    )
  }

  dsptools.Driver.execute (() => new FPMul(fpInType, fpOutType), opts) {
  //dsptools.Driver.execute (() => new FPMul(comp, comp), opts) { // <-- this won't compile
    c => new FPMulTester(c)
  }
}