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请教大牛一个前端设计的问题

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
reg [127:0] data;
reg [127:0] mask;
其中mask中1的个数是固定40个
要求是把data中对应mask是1的位选出拼接到
reg [39:0] result;
里,有什么好办法能少于128拍么。。目前只想到128拍用移位的说。。。

设俩result,同时开始一个从data低位开始,一个从data高位开始,计数够64,然后俩result或一下。怎么样?
.55

这个只要规模大可以快很多
128周期和64周期都比较容易
再少就要想些别的方法了

1, 128位分成若干段,分别实现,然后拼接。推荐16x8
2, 每一段通过查找表实现。mask做地址。查找表内容是dada的映射(有效位数目+有效值)。举例data = 10101010的话。
entry_0 = 0 + 0 (假设mask是0的话,没有输出)
entry_1 = 1 + 0000000_0   (假设mask是1的话,输出1位0)
entry_2 = 1 + 0000000_1    (假设mask是2的话,输出1位1)
。。。
entry_254 = 7 + 0_1010101  (假设mask是254的话,输出7位,result是1010101)
entry_255 = 8 + 10101010 (假设mask是255的话,输出8位有效值,result是10101010)
3,在2中已经把有效值都归并到低位,所以根据有效位数目做个大逻辑合并各段的有效位。
大致只需要3。4个周期就OK了

感觉有点像通信ACK的一种编码吧
其实要不了128个周期的
思想是 1) 数据格式分段处理
       2) 如果分段处理模块处理性能不够,设计多个处理模块
       比如 8Bit 处理一次,进行Mask抽取处理,你只要才一个查表法 就能实现数据的拼接
       算下来只要16拍,如果时间不够,用2个抽取器,对分段的数据并行处理
      (一个256的查表,面积应该很小的)
       分段的时候我本来想用16Bit的表,那表就非常大,面积估计是8Bit表的200倍,不符合面积优化的优势,当你设计成8Bit表,面积小,速度也会块很多,可以在减少16拍运算周期的基础上考虑,并行增加查表逻辑,如果用2个查表,速度可以变成8拍, 4个表,速度可以可以变成4拍。
      不过寄存器的增加代价也需要考虑在内
      设计思想就是用面积换速度
      

bow to everybody~ 真是大有启发啊。。。哎看来作为新手路还很遥远T_T。。。。

再详细问一下  如果按照这个方法做,那查找表里的内容怎么在运行时构造呢?data和mask都是要经常变的值。。。

还有最后有效值合并怎么做呢。。?各块的有效值长度并不固定 怎么把它们串接起来呢。。?靠移位么?求细节@@

如果这样的话,就不适合用查找表了。基本思路还是分段处理,再合并。每一段用移位来实现。
还有一个思路就是用一个128x128的阵列。每一行,根据各位mask的值,如果mask[n]为1,data[n]保持;如果mask[n]为0,data[n]<= data[n+1]。比如mask[3:0] = 1010; data[3:0] = 0101, mask[0]/[2]是0,所以data[0] <= data[1]; data[2] = data[3]。这样经过128行的处理以后,所有mask为1的位都会集中在低端。因为最终结果总是40位,所以你取低40位就行了。这个思路有点象冒泡排序的样子。虽然单个data/mask处理需要128个周期,但是流水线一旦跑起来,基本就是1个周期出结果。细节没细想,你可以仔细考虑一下

补充一点。貌似不需要128行。只需要128-40=88行。但是没细想。我想这个应该是最优解了。

合并 长度增加的时候,也只要处理若干拍就可以了( 比如分类查表用了16拍,合并最多用个16拍)
设计成流水线的形式,把合并于查表分成两个流水段,也就17拍就能处理完毕。
我以前应该做个累死的设计,其实用个40Bit内 8Bit 的滑动窗口,做个合并的查表,应该很容易的

如果用我的方案2,就不要合并了。直接输出最低40位。但是这个128x128的处理矩阵面积会比较大。

对呀,其实,这种电路在信号处理中很常见,
我们很多时候都是用把16x16之类的运算单元, 变成 多个8x8的小单元,状态机稍微复杂点
验证稍微复杂点,面积省的不是一点点。其实,做ASIC
都是不断的平衡 面积性能比

两个功能单元实现
一个单元负责从输入的8-bits中选出使能为1的,硬连线实现,
输出为使能1的个数和合并的数据(0~8 bits)
另一个单元就是把上一级的结果合并到当前的结果中,
保存上一级的移位位置,基本上是一个0~8级的40 bits移位器。
两个单元都要16拍,加上流水,一共17拍
感觉这样设计就差不多了。

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