Subversion Repositories raytrac

--! @file arithpack.vhd

--! @author Juli‡n AndrŽs Guar’n Reyes

--! @brief Este package contiene la descripc’on de los parametros y los puertos de las entidades: uf, opcoder, multiplicador, sumador, cla_logic_block y rca_logic_block.

-- RAYTRAC

-- Author Julian Andres Guarin

-- arithpack.vhd

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--! Biblioteca de definicion de senales y tipos estandares, comportamiento de operadores aritmeticos y logicos. 

library ieee;

--! Paquete de definicion estandard de logica.

use ieee.std_logic_1164.all;

--! Package con las definiciones de constantes y entidades, que conformar’an el Rt Engine.

--! En general el package cuenta con entidades para instanciar, multiplicadores, sumadores/restadores y un decodificador de operaciones. 

package arithpack is

        --! Constante con el nivel l—gico de reset.

        constant rstMasterValue : std_logic := '1';

        --! Entidad uf: sus siglas significan undidad funcional. La unidad funcional se encarga de realizar las diferentes operaciones vectoriales (producto cruz — producto punto). 

        component uf

        generic (

                        use_std_logic_signed    : string := "NO"

        );

        port (

                opcode          : in std_logic;

                m0f0,m0f1,m1f0,m1f1,m2f0,m2f1,m3f0,m3f1,m4f0,m4f1,m5f0,m5f1 : in std_logic_vector(17 downto 0);

                cpx,cpy,cpz,dp0,dp1 : out std_logic_vector(31 downto 0);

                clk,rst         : in std_logic

        );

        end component;

        --! Entidad opcoder: opcoder decodifica la operaci—n que se va a realizar. Para tal fin coloca en la entrada de uf (unidad funcional), cuales van a ser los operandos de los multiplicadores con los que uf cuenta y adem‡s escribe en el selector de operaci—n de uf, el tipo de operaci—n a realizar.

        component opcoder

        generic (

                width : integer := 18;

                structuralDescription : string:= "NO"

        );

        port (

                Ax,Bx,Cx,Dx,Ay,By,Cy,Dy,Az,Bz,Cz,Dz : in std_logic_vector (17 downto 0);

                m0f0,m0f1,m1f0,m1f1,m2f0,m2f1,m3f0,m3f1,m4f0,m4f1,m5f0,m5f1 : out std_logic_vector (17 downto 0);

                opcode,addcode : in std_logic

        );

        end component;

        --! Multiplexor estructural.

        component fastmux is

        generic (

                width : integer := 18

        );

        port (

                a,b:in std_logic_vector(width-1 downto 0);

                s:in std_logic;

                c: out std_logic_vector(width-1 downto 0)

        );

        end component;

        --! Esta entidad corresponde al multiplicador que se instanciar’a dentro de la unidad funcional. El multiplicador registra los operandos a la entrada y el respectivo producto de la multiplicaci—n a la salida. 

        component r_a18_b18_smul_c32_r

        port (

                aclr,clock:in std_logic;

                dataa,datab:in std_logic_vector (17 downto 0);

                result: out std_logic_vector(31 downto 0)

        );

        end component;

        --! cla_logic_block corresponde a un bloque de l—gica Carry look Ahead. Se instancia y utiliza dentro de un sumador cualquiera, pues sirve para calcular los carry out de la operaci—n. 

        component cla_logic_block

        generic ( width: integer:=4);

        port (

                p,g:in std_logic_vector(width-1 downto 0);

                cin:in std_logic;

                c:out std_logic_vector(width downto 1)

        );

        end component;

        --! rca_logic_block corresponde a un bloque de l—gica Ripple Carry Adder. Se instancia y utiliza dentro de un sumador cualquiera, pues sirve para calcular los carry out de la operaci—n.

        component rca_logic_block

        generic ( width : integer := 4);

        port (

                p,g: in std_logic_vector(width-1 downto 0);

                cin: in std_logic;

                c: out std_logic_vector(width downto 1)

        );

        end component;

        --! Entidad sumador. Esta entidad tiene un proposito bien claro: sumar. Es altamente parametrizable. Hay 3 cosas que se pueden parametrizar: el ancho del sumador, el tipo de circuito que queremos realice la suma y si el sumador estar‡ en capacidad de realizar mediante un selector restas.

        component adder

        generic (

                width                                   : integer := 4;

                carry_logic                             : string := "CLA";

                substractor_selector    : string := "YES"

        );

        port (

                a,b             :       in std_logic_vector (width-1 downto 0);

                s,ci    :       in      std_logic;

                result  :       out std_logic_vector (width-1 downto 0);

                cout    :       out std_logic

        );

        end component;

end package;