Python中yield语句和MyHDL之间的区别

Question

我正在学习MyHDL，这是我的暑期项目。我在理解其中yield语句的作用方面有困难。尽管MyHDL基于Python，但它以一种专门的方式使用了yield语句。以下是相关链接： http://www.myhdl.org/doc/current/manual/reference.html#myhdl.always 该链接中提到： MyHDL生成器是标准的Python生成器，具有专门的yield语句。在硬件描述语言中，等效的语句称为敏感性列表。在MyHDL生成器中，yield语句的一般格式是: yield clause [, clause ...] 当生成器执行yield语句时，它的执行在此处被暂停。同时，每个条款都是一个触发器对象，它定义了生成器应该在其上恢复执行的条件。然而，对于yield语句的每次调用，生成器仅会恢复一次，无论clause数量如何。这发生在第一个触发器出现时。 我无法理解这段内容。请问是否有人能以简单的话来解释一下？或者将我转到另一个来源？

非常感谢您的帮助。

祝好！

- Adwaitvedant

Answer 1

首先要记住的是，MyHDL实现严格遵循纯Python。在这个意义上，MyHDL中的yield语句与Python中的yield语句并无区别。

MyHDL真正做到了将Python用作硬件描述语言的一种方式。部分地，这是通过在一个名为myhdl的纯Python包中实现一些硬件设计特定对象来完成的。例如，有一个名为myhdl.Simulation的对象，可以以适合硬件仿真的方式运行生成器。

另一个部分就是简单地以硬件特定的方式解释某些Python功能。例如，将硬件模块建模为返回生成器的Python函数。另一个例子是将“yield”语句解释为“wait”功能。

- Jan Decaluwe

Answer 2

我的HDL使用yield语句来传递条件列表，当其中一个条件为True时，将恢复生成器的执行。例如，生成器可能会在时钟从低电平到高电平（0到1）转换时产生时钟上升沿条件clock.posedge - 当时钟进行此转换时，生成器将被恢复。

为了模拟这个过程，这里有一个Python生成器，当其条件（参数可被3或7整除）之一得到满足时就会被恢复执行：

def process():
    j = 0
    while True:
        yield (lambda x: x % 3 == 0, lambda x: x % 7 == 0)
        j += 1
        print 'process j=', j

gen = process()
conds = next(gen)

for i in range(1, 11):
    print 'i=', i
    if any(cond(i) for cond in conds):
        conds = next(gen)

输出：

i= 1
i= 2
i= 3
process j= 1
i= 4
i= 5
i= 6
process j= 2
i= 7
process j= 3
i= 8
i= 9
process j= 4
i= 10

更新 - 我使用的一些语法细节更详细的解释：

我倾向于使用 [next(gen, [default])] 函数，因为它比调用 gen.next() 更加灵活。例如，如果您传递了 default 参数，当生成器被耗尽时，它将返回 default 而不是 引发 StopIteration 异常。

变量 conds 指向一个包含条件的元组。在这个例子中，它指向包含由 process 返回的 2 个lambda 匿名函数 的元组。

语法：

if any(cond(i) for cond in conds):
    conds = next(gen)

调用内置函数 any，并将其传递给一个生成器表达式，该表达式循环遍历conds并评估if cond(i) is True。 它是以下代码的简写形式：

for cond in conds:
    if cond(i):
        conds = next(gen)
        break

- samplebias

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@samplebias：非常感谢您的回复...但是，您能否解释一下您代码中的以下内容：1）conds=next(gen) 意味着 conds=gen.next()..对吗？2）您能否解释一下“for cond in conds”是什么意思...就我所知，conds不是一个列表。那么我们如何遍历它呢？非常感谢！ - Adwaitvedant

@samplebias：感谢您的回复！请忽略我的上一篇帖子。我仔细看了您的例子并正确地理解了它！然而，我仍然不明白答案...在Python中，我们必须显式调用next（conds）才能再次调用函数...但在myhdl中，情况并非如此....当yield语句中的对象“返回”时（这是文档中所说的），它会自动触发自身...这是如何实现的？ - Adwaitvedant

@Jan 是的，在我的示例中，我试图勾勒出模拟器在决定何时恢复生成器时如何评估产生的条件。@Adwait “反弹回来”只是意味着“当条件评估为True时，模拟器会恢复生成器”。 - samplebias

@samplebias @Jan：非常感谢您的回复！正是我在寻找的！请问您能告诉我在哪里可以找到myhdl构造的Python实现，例如模拟等。在他们的网站上，对于Simulation对象，他们只给出了描述而没有实现...谢谢！ - Adwaitvedant

请在myhdl.org上点击下载链接。 - Jan Decaluwe

Answer 3

yield语句用于创建生成器。这些生成器可以与MyHDL中的Simulation(...)对象或转换器函数一起使用。换句话说，通过将描述硬件行为的所有生成器传递给模拟器，在MyHDL中使用生成器。Simulation.run()函数将使用“next()”。

在MyHDL手册的RTL建模部分http://www.myhdl.org/doc/current/manual/modeling.html#example中，有一些很好的示例，说明如何创建MyHDL生成器并在模拟中使用它们。

- Christopher Felton

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非常感谢您的回复！正是我在寻找的！请问您能告诉我在哪里可以找到myhdl构造的Python实现，例如模拟等。在他们的网站上，对于Simulation对象，他们只给出了描述，但没有实现...谢谢！ - Adwaitvedant

@Adwaitvedant：MyHDL的最新版本可以在这里获取。访问开发存储库的说明可以在这里找到。在_Simulation.py文件中，大约在第129行左右，显示使用了“等待”队列，并且准备运行的生成器（在等待队列上）会调用它们的下一个函数。 - Christopher Felton