jchdl - GSL值的传播

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GSL的拓扑模型是线和节点连接的模型，值的传播，即是值在线和节点之间传播和转化的过程。

 

值的传播有两种方式：

1. 深度优先；

2. 广度优先；

 

如果值不变，则终止传播。这样可以破除触发器那样带环的拓扑结构导致的死循环。

 

一. 深度优先

 

优先传递给Port的downstream Port，如果downstream Port有下一级的Port，则优先传递给下一级的Port。

 

拓扑结构没有环时，可以使用这种传播方式。有环比如锁存器时则可能会导致锁存的值是错误的值；

 

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对应到代码中的方法，如下：

1. wireA.propagate(): 将wireA的值以深度优先的方法传播下去，直至结束。

2. PropagateManager.propagate()：把加入到propagate manager中的wires等propagatables的值以深度优先的方式传递下去；（需要先使用PropagateManage.add(wireA, wireB...)方法把需要传播的propagatables加进来）

 

二. 广度优先

 

有的结构比如锁存器对时间的有要求：只锁存某个时间窗口到来的值。所以为了使锁存器能够锁存到正确的值，提供了广度优先的传播方式。

 

广度优先方式，优先把Port所有的downstream ports都传播到，然后在进行下一步传播，即把所有downstream ports的downstream ports传播到。

 

对应到代码中的方法，如下：

1. PropagateManager.propagateParallel(): 每个Port每次只传播一步，即只传播给Port的所有下级Port，而把下级Port加入到PropagateManager等待下一步传播。（需要先使用PropagateManage.add(wireA, wireB...)方法把需要传播的propagatables加进来）

2. PropagateManager.propagateParallel(wireA, wireB, ...): 同1，区别在于，直接传播wireA, wireB等的值，不需要用PropagateManage.add()了。

 

三. 值不变终止传播

 

如果值不变，则终止传播。这样可以破除触发器那样带环的拓扑结构导致的死循环。

 

四. 线的传播

 

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Wire本身为Propagatable, 需要也可以定义自身的传播逻辑。

当前的实现逻辑时直接把Input port的值，赋值给Output port。

 

五. 节点的传播

 

节点为Propagatable, 可以定义自身的传播逻辑。

 

如果节点为原子节点，则需要继承AtomicNode类覆盖atomic()方法，实现Input值到Output值的转换逻辑，比如与门、或门、非门等。

 

如果节点为复合节点，则可以直接使用Node类实现的传播方法：

1. 节点Input的值由上级Wire的Output确定，然后直接赋值给下级Wire的Input。

2. 节点Output的值，直接由上级Wire Output的值确定，然后传递给下级Wire的Input。

即复合节点的Input和Output接口直接传值，不做变化。

 

六. 举例：Mux

 

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运行输出如下：

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PS. 第一步因为sel没有赋值，初始值为x，所以算出来out的值为x。