Yosysの使い方を勉強する (3. Passを見てみる)

YosysのPassを見てみたい。Yosysのリポジトリにおいて、以下のようなディレクトリにPassが配置してある。

.
├── cmds
├── equiv
├── fsm
├── hierarchy
├── memory
├── opt
├── pmgen
├── proc
├── sat
├── techmap
└── tests

11 directories, 0 files

例えば、fsm_detectを見てみることにした。

• fsm/fsm_detect.cc

struct FsmDetectPass : public Pass {
        FsmDetectPass() : Pass("fsm_detect", "finding FSMs in design") { }
        void help() override
        {
                //   |---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|
                log("\n");
                log("    fsm_detect [selection]\n");
                log("\n");
                log("This pass detects finite state machines by identifying the state signal.\n");
                log("The state signal is then marked by setting the attribute 'fsm_encoding'\n");
                log("on the state signal to \"auto\".\n");
                log("\n");
                log("Existing 'fsm_encoding' attributes are not changed by this pass.\n");
                log("\n");
                log("Signals can be protected from being detected by this pass by setting the\n");
                log("'fsm_encoding' attribute to \"none\".\n");
                log("\n");
        }

例えば、以下のようなfsm.svを作って動作を検証してみる。

module fsm
  (
   input logic i_clk,
   input logic i_reset,

   input logic in,

   output logic out
   );


typedef enum logic [ 1: 0] {
  INIT = 0,
  ST0 = 1,
  ST2 = 2,
  ST3 = 3
} state_t;

state_t r_state;

always_ff @ (posedge i_clk, posedge i_reset) begin
  if (i_reset) begin
    r_state <= INIT;
  end else begin
    case (r_state)
      INIT : if ( in) begin r_state <= ST0; end
      ST0  : if (!in) begin r_state <= ST2; end
      ST2  : if ( in) begin r_state <= ST3; end
      ST3  : if (!in) begin r_state <= INIT; end
      default : r_state <= INIT;
    endcase // case (r_statet)
  end // else: !if(i_reset)
end // always_ff @ (posedge i_clk, posedge i_reset)

assign out = (r_state == ST3);

endmodule // fsm

Yosysの実行コマンドfsm_detectを追加して合成を実行する。

5. Executing FSM_DETECT pass (finding FSMs in design).
Found FSM state register fsm.r_state.

ソースコードを読んでみると、どうやらツリーのつながり方からFSMを認識しているようだが、どうなっているのか詳細はまだ見ていない。ちょっと調べてみよう。