summaryrefslogtreecommitdiff
path: root/rtl/gfx/gfx_frag_addr.sv
diff options
context:
space:
mode:
authorAlejandro Soto <alejandro@34project.org>2023-11-10 21:32:15 -0600
committerAlejandro Soto <alejandro@34project.org>2023-11-11 00:14:14 -0600
commita979554f1f69b1a3a28e0fa38a26736fbab082da (patch)
tree3c722f82134c3adfafd60c20d3855661fbc45f5e /rtl/gfx/gfx_frag_addr.sv
parent152a3970fc3d0d55823840cf45edcf84c5b471fd (diff)
rtl/gfx: implement fragment address linearization
Diffstat (limited to 'rtl/gfx/gfx_frag_addr.sv')
-rw-r--r--rtl/gfx/gfx_frag_addr.sv59
1 files changed, 59 insertions, 0 deletions
diff --git a/rtl/gfx/gfx_frag_addr.sv b/rtl/gfx/gfx_frag_addr.sv
new file mode 100644
index 0000000..9b817cb
--- /dev/null
+++ b/rtl/gfx/gfx_frag_addr.sv
@@ -0,0 +1,59 @@
+`include "gfx/gfx_defs.sv"
+
+module gfx_frag_addr
+(
+ input logic clk,
+
+ input frag_xy frag,
+ input logic stall,
+
+ output linear_coord linear
+);
+
+ /* frag está expresado en un rango normalizado con igual distribución
+ * entre positivos y negativos. Para obtener la dirección lineal que le
+ * corresponde, debemos corregir esto para que el mínimo sea cero en
+ * cada coordenada. Luego de eso,
+ *
+ * linear = y_corregido * `GFX_X_RES + x_corregido
+ *
+ * Afortunadamente, esto es trivializable y no necesita FMA:
+ *
+ * y * `GFX_X_RES + x
+ * = y * 640 + x
+ * = y * 128 * 5 + x
+ * = ((y * 5) << 7) + x
+ * = ((y * (4 + 1)) << 7) + x
+ * = (((y << 2) + y) << 7) + x
+ * = (y << 9) + (y << 7) + x
+ *
+ * Para corregir x ([-320, 319]) se le suma `GFX_RES_X / 2.
+ *
+ * Para corregir y ([-240, 239]) se debe tomar en cuenta que las
+ * direcciones lineales incrementan hacia abajo, así que:
+ * y_corregido = `GFX_RES_Y / 2 - 1 - y
+ */
+
+ localparam ZERO_PAD = $bits(linear_coord) - $bits(xy_coord);
+
+ // Estas constantes asumen `GFX_X_RES == 640
+ localparam Y_SHIFT0 = 9, Y_SHIFT1 = 7;
+
+ xy_coord bias_x, bias_y;
+ linear_coord row_start, x_biased, x_hold, y_biased;
+
+ assign bias_x = `GFX_X_RES / 2;
+ assign bias_y = `GFX_Y_RES / 2 - 1;
+
+ always_ff @(posedge clk)
+ if (!stall) begin
+ x_biased <= {{ZERO_PAD{1'b0}}, frag.x + bias_x};
+ y_biased <= {{ZERO_PAD{1'b0}}, bias_y - frag.y};
+
+ x_hold <= x_biased;
+ row_start <= (y_biased << Y_SHIFT0) + (y_biased << Y_SHIFT1);
+
+ linear <= row_start + x_hold;
+ end
+
+endmodule