hw/mbl_Pkg.vhd

   1 ---------------------------------------------------------------------------------
   2 --
   3 --  Package:      mbl_Pkg
   4 --  Filename:     mbl_Pkg.vhd
   5 --  Description:  Package for the TUD MB-Lite implementation
   6 --
   7 --  Author:       Huib Lincklaen Arriens
   8 --                Delft University of Technology
   9 --                Faculty EEMCS, Department ME&CE, Circuits and Systems
  10 --  Date:         September, 2010
  11 --
  12 --  Modified:     September, 2013: Removed FSL
  13 --                     June, 2011: ALU_ACTION_Type extended to incorporate
  14 --                                 MUL and BS instructions (Huib)
  15 --                                 Adapted to work with separate fsl_M-
  16 --                                 and fsl_S selectors and automatic
  17 --                                 tumbl<_jtag><_fsl>.vhd generation (Huib)
  18 --                     July, 2011: function ef_nbits added (Huib)
  19 --  Remarks:
  20 --
  21 --------------------------------------------------------------------------------
  22
  23 LIBRARY IEEE;
  24 USE IEEE.std_logic_1164.all;
  25 USE IEEE.std_logic_unsigned.all;
  26 USE IEEE.numeric_std.all;
  27
  28
  29 --------------------------------------------------------------------------------
  30 PACKAGE mbl_Pkg IS
  31 --------------------------------------------------------------------------------
  32
  33     CONSTANT  C_8_ZEROS : STD_LOGIC_VECTOR ( 7 DOWNTO 0) :=       X"00";
  34     CONSTANT C_16_ZEROS : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0) :=     X"0000";
  35     CONSTANT C_24_ZEROS : STD_LOGIC_VECTOR (23 DOWNTO 0) :=   X"000000";
  36     CONSTANT C_32_ZEROS : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0) := X"00000000";
  37
  38     CONSTANT C_16_ONES  : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0) :=     X"FFFF";
  39     CONSTANT C_24_ONES  : STD_LOGIC_VECTOR (23 DOWNTO 0) :=   X"FFFFFF";
  40
  41
  42 ----------------------------------------------------------------------------------------------
  43 -- TYPE DEFINITIONS
  44 ----------------------------------------------------------------------------------------------
  45
  46     TYPE ALU_ACTION_Type    IS (A_NOP, A_ADD, A_CMP, A_CMPU, A_OR, A_AND, A_XOR,
  47                                         A_SHIFT, A_SEXT8, A_SEXT16, A_MFS, A_MTS,
  48                                         A_MUL, A_BSLL, A_BSRL, A_BSRA, A_HALT);
  49     TYPE ALU_IN1_Type       IS (ALU_IN_REGA, ALU_IN_NOT_REGA, ALU_IN_PC, ALU_IN_ZERO);
  50     TYPE ALU_IN2_Type       IS (ALU_IN_REGB, ALU_IN_NOT_REGB, ALU_IN_IMM, ALU_IN_NOT_IMM);
  51     TYPE ALU_CIN_Type       IS (CIN_ZERO, CIN_ONE, FROM_MSR, FROM_IN1);
  52     TYPE MSR_ACTION_Type    IS (UPDATE_CARRY, KEEP_CARRY);
  53     TYPE BRANCH_ACTION_Type IS (NO_BR, BR, BRL, BEQ, BNE, BLT, BLE, BGT, BGE);
  54     TYPE WRB_ACTION_Type    IS (NO_WRB, WRB_EX, WRB_MEM);
  55     TYPE MEM_ACTION_Type    IS (NO_MEM, WR_MEM, RD_MEM);
  56     TYPE TRANSFER_SIZE_Type IS (WORD, HALFWORD, BYTE);
  57     TYPE SAVE_REG_Type      IS (NO_SAVE, SAVE_RA, SAVE_RB);
  58     --
  59     TYPE IF2ID_Type IS RECORD
  60         program_counter : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
  61     END RECORD;
  62
  63     TYPE ID2EX_Type IS RECORD
  64         program_counter  : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
  65         rdix_rA          : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
  66         rdix_rB          : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
  67         curr_rD          : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
  68         alu_Action       : ALU_ACTION_Type;
  69         alu_Op1          : ALU_IN1_Type;
  70         alu_Op2          : ALU_IN2_Type;
  71         alu_Cin          : ALU_CIN_Type;
  72         IMM16            : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
  73         IMM_Lock         : STD_LOGIC;
  74         msr_Action       : MSR_ACTION_Type;
  75         branch_Action    : BRANCH_ACTION_Type;
  76         mem_Action       : MEM_ACTION_Type;         -- rd_mem implies writeback
  77         transfer_Size    : TRANSFER_SIZE_Type;
  78         wrb_Action       : WRB_ACTION_Type;
  79     END RECORD;
  80
  81     TYPE ID2GPRF_Type IS RECORD
  82         rdix_rA : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
  83         rdix_rB : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
  84         rdix_rD : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
  85     END RECORD;
  86
  87     TYPE INT_CTRL_Type IS RECORD
  88         setup_int  : STD_LOGIC;
  89         rti_target : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
  90         int_busy   : STD_LOGIC;
  91     END RECORD;
  92
  93     TYPE ID2CTRL_Type IS RECORD
  94         delayBit : STD_LOGIC;
  95         int_busy : STD_LOGIC;
  96     END RECORD;
  97
  98     TYPE GPRF2EX_Type IS RECORD
  99         data_rA : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 100         data_rB : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 101         data_rD : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 102     END RECORD;
 103
 104     TYPE IMM_LOCK_Type IS RECORD
 105         locked   : STD_LOGIC;
 106         IMM_hi16 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
 107     END RECORD;
 108
 109     TYPE MSR_Type IS RECORD
 110         IE  : STD_LOGIC;        -- MSR[VHDL b1] = [MicroBlaze b30]
 111         C   : STD_LOGIC;        -- MSR[VHDL b2 and b31] = [MicroBlaze b29 and b0]
 112     END RECORD;
 113
 114     TYPE EX2IF_Type IS RECORD
 115         take_branch   : STD_LOGIC;
 116         branch_target : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 117     END RECORD;
 118
 119     TYPE HALT_Type IS RECORD
 120         halt          : STD_LOGIC;
 121         halt_code     : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
 122     END RECORD;
 123
 124     TYPE EX2MEM_Type IS RECORD
 125         mem_Action      : MEM_ACTION_Type;                  -- RD_MEM implies writeback
 126         wrb_Action      : WRB_ACTION_Type;
 127         exeq_result     : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 128         data_rD         : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 129         byte_Enable     : STD_LOGIC_VECTOR ( 3 DOWNTO 0);
 130         wrix_rD         : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
 131     END RECORD;
 132
 133     TYPE WRB_Type IS RECORD
 134         wrb_Action : WRB_ACTION_Type;
 135         wrix_rD    : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
 136         data_rD    : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 137     END RECORD;
 138
 139     TYPE HAZARD_WRB_Type IS RECORD
 140         hazard  : STD_LOGIC;
 141         save_rX : SAVE_REG_Type;
 142         data_rX : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 143         data_rD : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 144     END RECORD;
 145
 146     TYPE MEM_REG_Type IS RECORD
 147         wrb_Action  : WRB_ACTION_Type;
 148         exeq_result : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 149         byte_Enable : STD_LOGIC_VECTOR ( 3 DOWNTO 0);
 150         wrix_rD     : STD_LOGIC_VECTOR ( 4 DOWNTO 0);
 151     END RECORD;
 152
 153     TYPE MEM2CTRL_Type IS RECORD
 154         clken : STD_LOGIC;
 155         int   : STD_LOGIC;
 156     END RECORD;
 157
 158     TYPE CORE2DMEMB_Type IS RECORD
 159         ena   : STD_LOGIC;
 160         addr  : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 161         bSel  : STD_LOGIC_VECTOR ( 3 DOWNTO 0);
 162         wre   : STD_LOGIC;
 163         data  : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 164     END RECORD;
 165
 166     TYPE DMEMB2CORE_Type IS RECORD
 167         clken : STD_LOGIC;
 168         data  : STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 169         int   : STD_LOGIC;
 170     END RECORD;
 171
 172     TYPE MEMORY_MAP_Type IS ARRAY(NATURAL RANGE <>) OF STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 173     -- NOTE: Use the named association format  xxxx := ( 0 => X"A0010000" );
 174     --       in case the array has to contain only one element !!
 175
 176 ----------------------------------------------------------------------------------------------
 177 -- COMPONENTS
 178 ----------------------------------------------------------------------------------------------
 179
 180     COMPONENT fetch IS
 181         PORT (
 182             prog_cntr_i :  IN STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 183             inc_pc_i    :  IN STD_LOGIC;
 184             EX2IF_i     :  IN EX2IF_Type;
 185             IF2ID_o     : OUT IF2ID_Type
 186             );
 187     END COMPONENT;
 188
 189     COMPONENT decode IS
 190         GENERIC (
 191             USE_HW_MUL_g : BOOLEAN := TRUE;
 192             USE_BARREL_g : BOOLEAN := TRUE;
 193             COMPATIBILITY_MODE_g : BOOLEAN := FALSE
 194             );
 195         PORT (
 196             IF2ID_i     :  IN IF2ID_Type;
 197             imem_data_i :  IN STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 198             --
 199             ID2GPRF_o   : OUT ID2GPRF_Type;
 200             ID2EX_o     : OUT ID2EX_Type;
 201             --
 202             INT_CTRL_i  :  IN INT_CTRL_Type;
 203             ID2CTRL_o   : OUT ID2CTRL_Type;
 204             --
 205             noLiteOpc_o : OUT STD_LOGIC
 206             );
 207     END COMPONENT;
 208
 209     COMPONENT adder IS
 210         GENERIC (
 211             DW_g : POSITIVE := 32;
 212             LW_g : POSITIVE := 15
 213         );
 214         PORT (
 215             in1  :  IN STD_LOGIC_VECTOR (DW_g-1 DOWNTO 0);
 216             in2  :  IN STD_LOGIC_VECTOR (DW_g-1 DOWNTO 0);
 217             cin  :  IN STD_LOGIC;
 218             sum  : OUT STD_LOGIC_VECTOR (DW_g-1 DOWNTO 0);
 219             cout : OUT STD_LOGIC
 220             );
 221     END COMPONENT;
 222
 223     COMPONENT exeq IS
 224         GENERIC (
 225             USE_HW_MUL_g : BOOLEAN := FALSE;
 226             USE_BARREL_g : BOOLEAN := FALSE
 227             );
 228         PORT (
 229             ID2EX_i      :  IN ID2EX_Type;
 230             GPRF2EX_i    :  IN GPRF2EX_Type;
 231             EX2IF_o      : OUT EX2IF_Type;
 232             HALT_o       : OUT HALT_Type;
 233             --
 234             EX_WRB_i     :  IN WRB_Type;
 235             EX_WRB_o     : OUT WRB_Type;
 236             MEM_WRB_i    :  IN WRB_Type;
 237             --
 238             HAZARD_WRB_i :  IN HAZARD_WRB_Type;
 239             HAZARD_WRB_o : OUT HAZARD_WRB_Type;
 240             --
 241             IMM_LOCK_i   :  IN IMM_LOCK_Type;
 242             IMM_LOCK_o   : OUT IMM_LOCK_Type;
 243             --
 244             MSR_i        :  IN MSR_Type;
 245             MSR_o        : OUT MSR_Type;
 246             --
 247             EX2MEM_o     : OUT EX2MEM_Type
 248             );
 249     END COMPONENT;
 250
 251     COMPONENT mem IS
 252         PORT (
 253             EX2MEM_i    :  IN EX2MEM_Type;
 254             --
 255             DMEMB_i     :  IN DMEMB2CORE_Type;
 256             DMEMB_o     : OUT CORE2DMEMB_Type;
 257             --
 258             MEM_REG_i   :  IN MEM_REG_Type;
 259             MEM_REG_o   : OUT MEM_REG_Type;
 260             --
 261             MEM_WRB_o   : OUT WRB_Type;
 262             MEM2CTRL_o  : OUT MEM2CTRL_Type
 263             );
 264     END COMPONENT;
 265
 266     COMPONENT core_ctrl IS
 267         GENERIC (
 268             COMPATIBILITY_MODE_g : BOOLEAN := FALSE
 269             );
 270         PORT (
 271             clk_i           :  IN STD_LOGIC;
 272             rst_i           :  IN STD_LOGIC;
 273             halt_i          :  IN STD_LOGIC;
 274             bad_op_i        :  IN STD_LOGIC;
 275             int_i           :  IN STD_LOGIC;
 276             trace_i         :  IN STD_LOGIC;
 277             trace_kick_i    :  IN STD_LOGIC;
 278             core_clken_o    : OUT STD_LOGIC;
 279             -- specific fetch i/o
 280             imem_addr_o     : OUT STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 281             imem_clken_o    : OUT STD_LOGIC;
 282             pc_ctrl_o       : OUT STD_LOGIC;
 283             -- fetch to decode pipeline registers
 284             IF2ID_REG_i     :  IN IF2ID_Type;
 285             IF2ID_REG_o     : OUT IF2ID_Type;
 286             -- decode to exeq pipeline registers
 287             ID2EX_REG_i     :  IN ID2EX_Type;
 288             ID2EX_REG_o     : OUT ID2EX_Type;
 289             -- GPRF control
 290             gprf_clken_o    : OUT STD_LOGIC;
 291             -- exeq to fetch feedback registers
 292             EX2IF_REG_i     :  IN EX2IF_Type;
 293             EX2IF_REG_o     : OUT EX2IF_Type;
 294             -- exeq to core (halting)
 295             exeq_halt_i     :  IN STD_LOGIC;
 296             -- exeq to mem pipeline registers
 297             EX2MEM_REG_i    :  IN EX2MEM_Type;
 298             EX2MEM_REG_o    : OUT EX2MEM_Type;
 299             -- mem pipeline register
 300             MEM_REG_i       :  IN MEM_REG_Type;
 301             MEM_REG_o       : OUT MEM_REG_Type;
 302             -- decode control i/o
 303             ID2CTRL_i       :  IN ID2CTRL_Type;
 304             INT_CTRL_o      : OUT INT_CTRL_Type;
 305             -- exeq control i/o
 306             EX_WRB_i        :  IN WRB_Type;
 307             EX_WRB_o        : OUT WRB_Type;
 308             -- data hazard i/o
 309             HAZARD_WRB_i    :  IN HAZARD_WRB_Type;
 310             HAZARD_WRB_o    : OUT HAZARD_WRB_Type;
 311             -- for handling the 'IMM' instruction
 312             IMM_LOCK_i      :  IN IMM_LOCK_Type;
 313             IMM_LOCK_o      : OUT IMM_LOCK_Type;
 314             -- for handling the Machine Status Register
 315             MSR_i           :  IN MSR_Type;
 316             MSR_o           : OUT MSR_Type;
 317             -- miscellaneous
 318             MEM2CTRL_i      :  IN MEM2CTRL_Type
 319             );
 320     END COMPONENT;
 321
 322 ----------------------------------------------------------------------------------------------
 323 -- FUNCTION, PROCEDURE DECLARATIONS
 324 ----------------------------------------------------------------------------------------------
 325
 326     PROCEDURE ep_add32 ( a, b :  IN STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 327                          ci   :  IN STD_LOGIC;
 328                          VARIABLE s  : OUT STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 329                          VARIABLE co : OUT STD_LOGIC );
 330
 331     PROCEDURE ep_add32nc ( a, b :  IN STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 332                          ci   :  IN STD_LOGIC;
 333                          VARIABLE s  : OUT STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0));
 334
 335 --  PROCEDURE ep_add32 ( a, b : IN STD_LOGIC_VECTOR; ci : IN STD_LOGIC;
 336 --                       VARIABLE s  : OUT STD_LOGIC_VECTOR;
 337 --                       VARIABLE co : OUT STD_LOGIC );
 338
 339     FUNCTION ef_nbits ( value : NATURAL ) RETURN POSITIVE;
 340
 341 END PACKAGE mbl_Pkg;
 342
 343
 344 ----------------------------------------------------------
 345 PACKAGE BODY mbl_Pkg IS
 346 ----------------------------------------------------------
 347
 348     PROCEDURE ep_add32 (        a, b :  IN STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 349                                 ci   :  IN STD_LOGIC;
 350                          VARIABLE s  : OUT STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 351                          VARIABLE co : OUT STD_LOGIC ) IS
 352
 353         CONSTANT NBITS_LO_c : POSITIVE := 17;
 354         CONSTANT NBITS_HI_c : POSITIVE := 32 -NBITS_LO_c;
 355         VARIABLE tmp_lo_v   : STD_LOGIC_VECTOR (NBITS_LO_c +1 DOWNTO 0);
 356         VARIABLE tmp_hi0_v  : STD_LOGIC_VECTOR (NBITS_HI_c +1 DOWNTO 0);
 357         VARIABLE tmp_hi1_v  : STD_LOGIC_VECTOR (NBITS_HI_c +1 DOWNTO 0);
 358     BEGIN
 359         tmp_lo_v  := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(NBITS_LO_c -1 DOWNTO  0) & '1' ) +
 360                                        UNSIGNED( '0' & b(NBITS_LO_c -1 DOWNTO  0) & ci  ));
 361         tmp_hi0_v := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(31 DOWNTO (32 - NBITS_HI_c)) & '1') +
 362                                        UNSIGNED( '0' & b(31 DOWNTO (32 - NBITS_HI_c)) & '0'));
 363         tmp_hi1_v := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(31 DOWNTO (32 - NBITS_HI_c)) & '1') +
 364                                        UNSIGNED( '0' & b(31 DOWNTO (32 - NBITS_HI_c)) & '1'));
 365         IF (tmp_lo_v(NBITS_LO_c +1) = '0') THEN
 366             s  := tmp_hi0_v(NBITS_HI_c DOWNTO 1) & tmp_lo_v(NBITS_LO_c DOWNTO 1);
 367             co := tmp_hi0_v(NBITS_HI_c +1);
 368         ELSE
 369             s  := tmp_hi1_v(NBITS_HI_c DOWNTO 1) & tmp_lo_v(NBITS_LO_c DOWNTO 1);
 370             co := tmp_hi1_v(NBITS_HI_c +1);
 371         END IF;
 372     END PROCEDURE;
 373
 374     PROCEDURE ep_add32nc (        a, b :  IN STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0);
 375                                 ci   :  IN STD_LOGIC;
 376                          VARIABLE s  : OUT STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0) ) IS
 377
 378         CONSTANT NBITS_LO_c : POSITIVE := 17;
 379         CONSTANT NBITS_HI_c : POSITIVE := 32 -NBITS_LO_c;
 380         VARIABLE tmp_lo_v   : STD_LOGIC_VECTOR (NBITS_LO_c +1 DOWNTO 0);
 381         VARIABLE tmp_hi0_v  : STD_LOGIC_VECTOR (NBITS_HI_c +1 DOWNTO 0);
 382         VARIABLE tmp_hi1_v  : STD_LOGIC_VECTOR (NBITS_HI_c +1 DOWNTO 0);
 383     BEGIN
 384         tmp_lo_v  := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(NBITS_LO_c -1 DOWNTO  0) & '1' ) +
 385                                        UNSIGNED( '0' & b(NBITS_LO_c -1 DOWNTO  0) & ci  ));
 386         tmp_hi0_v := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(31 DOWNTO (32 - NBITS_HI_c)) & '1') +
 387                                        UNSIGNED( '0' & b(31 DOWNTO (32 - NBITS_HI_c)) & '0'));
 388         tmp_hi1_v := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(31 DOWNTO (32 - NBITS_HI_c)) & '1') +
 389                                        UNSIGNED( '0' & b(31 DOWNTO (32 - NBITS_HI_c)) & '1'));
 390         IF (tmp_lo_v(NBITS_LO_c +1) = '0') THEN
 391             s  := tmp_hi0_v(NBITS_HI_c DOWNTO 1) & tmp_lo_v(NBITS_LO_c DOWNTO 1);
 392         ELSE
 393             s  := tmp_hi1_v(NBITS_HI_c DOWNTO 1) & tmp_lo_v(NBITS_LO_c DOWNTO 1);
 394         END IF;
 395     END PROCEDURE;
 396
 397 --  PROCEDURE ep_add32 ( a, b : IN STD_LOGIC_VECTOR; ci : IN STD_LOGIC;
 398 --                       VARIABLE s  : OUT STD_LOGIC_VECTOR;
 399 --                       VARIABLE co : OUT STD_LOGIC ) IS
 400 --        VARIABLE tmp_lo_v  : STD_LOGIC_VECTOR (a'LENGTH/2 +1 DOWNTO 0);
 401 --        VARIABLE tmp_hi0_v : STD_LOGIC_VECTOR (a'LENGTH/2 +1 DOWNTO 0);
 402 --        VARIABLE tmp_hi1_v : STD_LOGIC_VECTOR (a'LENGTH/2 +1 DOWNTO 0);
 403 --    BEGIN
 404 --      tmp_lo_v  := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(a'LENGTH/2 -1 DOWNTO  0) & '1' ) +
 405 --                                     UNSIGNED( '0' & b(a'LENGTH/2 -1 DOWNTO  0) & ci  ));
 406 --      tmp_hi0_v := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(a'LENGTH -1 DOWNTO a'LENGTH/2) & '1') +
 407 --                                     UNSIGNED( '0' & b(a'LENGTH -1 DOWNTO a'LENGTH/2) & '0'));
 408 --      tmp_hi1_v := STD_LOGIC_VECTOR( UNSIGNED( '0' & a(a'LENGTH -1 DOWNTO a'LENGTH/2) & '1') +
 409 --                                     UNSIGNED( '0' & b(a'LENGTH -1 DOWNTO a'LENGTH/2) & '1'));
 410 --      IF (tmp_lo_v(a'LENGTH/2 +1) = '0') THEN
 411 --          s  := tmp_hi0_v(a'LENGTH/2 DOWNTO 1) & tmp_lo_v(a'LENGTH/2 DOWNTO 1);
 412 --          co := tmp_hi0_v(a'LENGTH/2 +1);
 413 --      ELSE
 414 --          s  := tmp_hi1_v(a'LENGTH/2 DOWNTO 1) & tmp_lo_v(a'LENGTH/2 DOWNTO 1);
 415 --          co := tmp_hi1_v(a'LENGTH/2 +1);
 416 --      END IF;
 417 --  END PROCEDURE;
 418
 419 --  Function ef_nbits returns the minimum number of binary bits to represent
 420 --  a value N with:
 421 --  so N =  0,1       NBITS = 1
 422 --     N =  2,3       NBITS = 2
 423 --     N =  4,5,6,7   NBITS = 3
 424 --     N =  8..15     NBITS = 4
 425 --     N = 16..31     NBITS = 5
 426 --       etc.
 427
 428     FUNCTION ef_nbits( value : NATURAL ) RETURN POSITIVE IS
 429         VARIABLE temp_v : POSITIVE;
 430     BEGIN
 431         temp_v := 1;
 432         FOR i IN 1 TO INTEGER'HIGH LOOP
 433             temp_v := 2*temp_v;
 434             IF (temp_v > value) THEN
 435                 RETURN i;
 436             END IF;
 437         END LOOP;
 438                                 RETURN 32;
 439     END FUNCTION;
 440
 441 END PACKAGE BODY mbl_Pkg;