Chisel 在模块中保留值直到新写入

Question

我创建了一个基本模块，用于表示 Chisel3 中的一个内存单元：

class MemristorCellBundle() extends Bundle {
    val writeBus = Input(UInt(1.W))
    val dataBus = Input(UInt(8.W))
    val cellBus = Output(UInt(8.W))
}

class MemCell() extends Module {
    val io = IO(new MemCellBundle())

    val write = Wire(UInt())
    write := io.voltageBus

    val internalValue = Reg(UInt())
    // More than 50% of total voltage in (255).
    when(write === 1.U) {
        internalValue := io.dataBus
        io.cellBus := io.dataBus
    } .otherwise {
        io.cellBus := internalValue
    }
}

我想要的是当write总线为逻辑低电平时输出internalValue，并用逻辑高电平改变这个值。我对Chisel的理解是寄存器可以在时钟周期之间持久化这个internalValue，所以这基本上充当了一个内存单元。

作为一个更大项目的一部分，我正在这样做。但是，在编写单元测试时，我发现 'read-after-write' 场景失败了。

class MemCellTest extends FlatSpec with ChiselScalatestTester with Matchers {
    behavior of "MemCell"
    it should "read and write" in {
        test(new MemCell()) { c =>
            c.io.dataBus.poke(5.U)
            c.io.write.poke(0.U)
            c.io.cellBus.expect(0.U)
            // Write
            c.io.dataBus.poke(5.U)
            c.io.write.poke(1.U)
            c.io.cellBus.expect(5.U)
            // Verify read-after-write
            c.io.dataBus.poke(12.U)
            c.io.write.poke(0.U)
            c.io.cellBus.expect(5.U)
        }
    }
}

前两个预期的效果与我预期的一样。但是，当我在写完之后尝试阅读时，cellBus returns 变成了 0 而不是坚持我之前写的 5。

test MemCell Success: 0 tests passed in 1 cycles in 0.035654 seconds 28.05 Hz
[info] MemCellTest:
[info] MemCell
[info] - should read and write *** FAILED ***
[info]   io_cellBus=0 (0x0) did not equal expected=5 (0x5) (lines in MyTest.scala: 10) (MyTest.scala:21)

显然寄存器没有保存这个值，因此 internalValue 恢复为 0。但为什么会发生这种情况，我如何才能创造出可以持续存在的价值？

Answer 1

Drakinite 的评论是正确的。您需要确保步进时钟才能看到寄存器锁存值。我调整了您的测试以包括几个步骤并且它按预期工作：

  c.io.dataBus.poke(5.U)
  c.io.writeBus.poke(0.U)
  c.io.cellBus.expect(0.U)
  c.clock.step() // Added step
  // Write passthrough (same cycle)
  c.io.dataBus.poke(5.U)
  c.io.writeBus.poke(1.U)
  c.io.cellBus.expect(5.U)
  c.clock.step() // Added step
  // Verify read-after-write
  c.io.dataBus.poke(12.U)
  c.io.writeBus.poke(0.U)
  c.io.cellBus.expect(5.U)

这里是一个可执行示例，显示它有效（使用 chisel3 v3.4.4 和 chiseltest v0.3.4）：https://scastie.scala-lang.org/5E1rOEsYSzSUrLXZCvoyNA

Chisel 在模块中保留值直到新写入

Chisel persist value in module until new write

scala

chisel