Haskell 时钟速率的术语级访问

我想访问时钟频率（以Hz为单位）作为术语级值，以便在计数器中使用它

到目前为止，我能想到的一种方法是将类型级别

Dom

ain解包为其时钟周期（ps），然后将其转换为时钟速率。但是，这需要一个额外的

KnownNat ps

约束，该约束将感染所有试图使用它的人，一直到

顶级

：

clkPeriod :: forall dom gated name ps. (dom ~ Dom name ps, KnownNat ps) => Clock dom gated -> Integer
clkPeriod clk = natVal (Proxy :: Proxy ps)

clkRate :: (dom ~ Dom name ps, KnownNat ps) => Clock dom gated -> Integer
clkRate clk = 10^12 `div` clkPeriod clk

另一种避免引入额外

KnownNat

约束的方法是导入

Clash.Signal.Internal

和

时钟上的模式匹配，因为它包含一个
SNat
周期见证：

import Clash.Signal.Internal (Clock(..))

clkPeriod :: Clock dom gated -> Integer
clkPeriod (Clock _ period) = snatToInteger period
clkPeriod (GatedClock _ period _) = snatToInteger period

clkRate :: Clock dom gated -> Integer
clkRate clk = 10^12 `div` clkPeriod clk

但这会使合成器崩溃
（我想我不应该导入
Clash.Signal.Internal
）：

我的问题是，有没有一种方法可以在术语级别具体化
clkRate
，而不引入任何额外的
KnownNat
约束，也不导入任何
内部
模块？
看来，Clash主要开发人员Christiaan Baaij已经承认这是中的Clash编译器错误。引用他在该问题报告中的评论：

所以问题是，我们得到的核心是在
Integer
类型的东西上进行模式匹配，并公开其表示的内部；编译器显然不能处理的东西。我将创建一个变通方法/hack，以始终选择
整数
位于[-2^63..2^63-1]范围内的分支，因为Clash当前“错误地”将
整数
转换为64位数字

使用Clash 1.0.0，可以在不受爬行
KnownNat
约束或不导入任何
内部
模块的情况下完成此操作。诀窍是使用
knownDomain
获取给定时钟域的
SDomainConfiguration
，该域将包含单个时钟周期长度（皮秒）的
SNat周期。通过在
SNat
构造函数上进行模式匹配，将
KnownNat
见证引入范围

clkPeriod :: forall dom. (KnownDomain dom) => Clock dom -> Integer
clkPeriod clk = case knownDomain @dom of
    SDomainConfiguration _ rate@SNat{} _ _ _ _ -> natVal rate

clkRate :: (KnownDomain dom) => Clock dom -> Integer
clkRate clk = 1_000_000_000_000 `div` clkPeriod clk

以下是更新的顶级定义：

{-# LANGUAGE NumericUnderscores #-}
module Test where

import Clash.Prelude hiding (clkPeriod)
import Data.Word

createDomain vSystem{vName="Dom25", vPeriod = hzToPeriod 25_000_000}

topEntity
    :: Clock Dom25
    -> Reset Dom25
    -> Enable Dom25
    -> Signal Dom25 Bit
topEntity = exposeClockResetEnable board
  where
    board = boolToBit <$> r

    r = regEn False (counter .==. 0) (not <$> r)
    counter = register clkrt $ mux (counter .==. 0) (pure clkrt) (pred <$> counter)
    clkrt = fromInteger @Word32 $ hideClock clkRate

{-#语言数字下划线}
模块测试在哪里
导入冲突。前奏隐藏（clkPeriod）
导入数据.Word
createDomain vSystem{vName=“Dom25”，vPeriod=hzOperatiod 25_000_000}
顶级实体
：：时钟Dom25
->重置Dom25
->启用Dom25
->信号Dom25位
topEntity=exposeClockResetEnable板
哪里
board=布尔比特r
r=重新生成错误（计数器=.0）（非r）
计数器=寄存器clkrt$mux（计数器=.0）（纯clkrt）（pred计数器）
clkrt=fromInteger@Word32$hidelock clkRate

我已经测试过，这适用于合成，并且将周期长度转换为时钟频率的除法是在编译时完成的。
您是否有生成异常的自包含最小示例？否则，很难知道潜在的解决方案是否比您已经尝试过的更好。@K.a.Buhr：我还没有一个最小的例子；现实生活中自给自足的例子就是目前的例子。但是，我认为可以通过
hidelock
：@K.A.Buhr访问的
Clock
参数有一些根本性的缺陷。我已经编辑了我的问题，以包含一个最小的示例。
clkPeriod :: forall dom. (KnownDomain dom) => Clock dom -> Integer
clkPeriod clk = case knownDomain @dom of
    SDomainConfiguration _ rate@SNat{} _ _ _ _ -> natVal rate

clkRate :: (KnownDomain dom) => Clock dom -> Integer
clkRate clk = 1_000_000_000_000 `div` clkPeriod clk

{-# LANGUAGE NumericUnderscores #-}
module Test where

import Clash.Prelude hiding (clkPeriod)
import Data.Word

createDomain vSystem{vName="Dom25", vPeriod = hzToPeriod 25_000_000}

topEntity
    :: Clock Dom25
    -> Reset Dom25
    -> Enable Dom25
    -> Signal Dom25 Bit
topEntity = exposeClockResetEnable board
  where
    board = boolToBit <$> r

    r = regEn False (counter .==. 0) (not <$> r)
    counter = register clkrt $ mux (counter .==. 0) (pure clkrt) (pred <$> counter)
    clkrt = fromInteger @Word32 $ hideClock clkRate