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synced 2024-11-24 06:39:14 +01:00
[SC64][FW][SW] Moved CIC emulation from MCU to FPGA
This commit is contained in:
parent
73716de8f6
commit
a30986c7cc
1
.gitattributes
vendored
1
.gitattributes
vendored
@ -1,4 +1,5 @@
|
|||||||
fw/project/lcmxo2/*.sty linguist-generated
|
fw/project/lcmxo2/*.sty linguist-generated
|
||||||
|
fw/rtl/serv/* -linguist-vendored
|
||||||
fw/rtl/vendor/** -linguist-vendored
|
fw/rtl/vendor/** -linguist-vendored
|
||||||
fw/rtl/vendor/lcmxo2/generated/* linguist-generated
|
fw/rtl/vendor/lcmxo2/generated/* linguist-generated
|
||||||
hw/pcb/*.html linguist-generated
|
hw/pcb/*.html linguist-generated
|
||||||
|
23
build.sh
23
build.sh
@ -29,6 +29,7 @@ FILES=(
|
|||||||
|
|
||||||
BUILT_BOOTLOADER=false
|
BUILT_BOOTLOADER=false
|
||||||
BUILT_CONTROLLER=false
|
BUILT_CONTROLLER=false
|
||||||
|
BUILT_CIC=false
|
||||||
BUILT_FPGA=false
|
BUILT_FPGA=false
|
||||||
BUILT_UPDATE=false
|
BUILT_UPDATE=false
|
||||||
BUILT_RELEASE=false
|
BUILT_RELEASE=false
|
||||||
@ -66,6 +67,19 @@ build_controller () {
|
|||||||
BUILT_CONTROLLER=true
|
BUILT_CONTROLLER=true
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
build_cic () {
|
||||||
|
if [ "$BUILT_CIC" = true ]; then return; fi
|
||||||
|
|
||||||
|
pushd sw/cic > /dev/null
|
||||||
|
if [ "$FORCE_CLEAN" = true ]; then
|
||||||
|
./build.sh clean
|
||||||
|
fi
|
||||||
|
./build.sh all
|
||||||
|
popd > /dev/null
|
||||||
|
|
||||||
|
BUILT_CIC=true
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
build_fpga () {
|
build_fpga () {
|
||||||
if [ "$BUILT_FPGA" = true ]; then return; fi
|
if [ "$BUILT_FPGA" = true ]; then return; fi
|
||||||
|
|
||||||
@ -84,6 +98,7 @@ build_update () {
|
|||||||
|
|
||||||
build_bootloader
|
build_bootloader
|
||||||
build_controller
|
build_controller
|
||||||
|
build_cic
|
||||||
build_fpga
|
build_fpga
|
||||||
|
|
||||||
pushd sw/tools > /dev/null
|
pushd sw/tools > /dev/null
|
||||||
@ -126,10 +141,11 @@ build_release () {
|
|||||||
|
|
||||||
print_usage () {
|
print_usage () {
|
||||||
echo "builder script for SC64"
|
echo "builder script for SC64"
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||||||
echo "usage: ./build.sh [bootloader] [controller] [fpga] [update] [release] [-c] [--help]"
|
echo "usage: ./build.sh [bootloader] [controller] [cic] [fpga] [update] [release] [-c] [--help]"
|
||||||
echo "parameters:"
|
echo "parameters:"
|
||||||
echo " bootloader - compile N64 bootloader software"
|
echo " bootloader - compile N64 bootloader software"
|
||||||
echo " controller - compile MCU controller software"
|
echo " controller - compile MCU controller software"
|
||||||
|
echo " cic - compile CIC emulation software"
|
||||||
echo " fpga - compile FPGA design"
|
echo " fpga - compile FPGA design"
|
||||||
echo " update - compile all software and designs"
|
echo " update - compile all software and designs"
|
||||||
echo " release - collect and zip files for release (triggers 'update' build)"
|
echo " release - collect and zip files for release (triggers 'update' build)"
|
||||||
@ -147,6 +163,7 @@ fi
|
|||||||
|
|
||||||
TRIGGER_BOOTLOADER=false
|
TRIGGER_BOOTLOADER=false
|
||||||
TRIGGER_CONTROLLER=false
|
TRIGGER_CONTROLLER=false
|
||||||
|
TRIGGER_CIC=false
|
||||||
TRIGGER_FPGA=false
|
TRIGGER_FPGA=false
|
||||||
TRIGGER_UPDATE=false
|
TRIGGER_UPDATE=false
|
||||||
TRIGGER_RELEASE=false
|
TRIGGER_RELEASE=false
|
||||||
@ -159,6 +176,9 @@ while test $# -gt 0; do
|
|||||||
controller)
|
controller)
|
||||||
TRIGGER_CONTROLLER=true
|
TRIGGER_CONTROLLER=true
|
||||||
;;
|
;;
|
||||||
|
cic)
|
||||||
|
TRIGGER_CIC=true
|
||||||
|
;;
|
||||||
fpga)
|
fpga)
|
||||||
TRIGGER_FPGA=true
|
TRIGGER_FPGA=true
|
||||||
;;
|
;;
|
||||||
@ -187,6 +207,7 @@ done
|
|||||||
|
|
||||||
if [ "$TRIGGER_BOOTLOADER" = true ]; then build_bootloader; fi
|
if [ "$TRIGGER_BOOTLOADER" = true ]; then build_bootloader; fi
|
||||||
if [ "$TRIGGER_CONTROLLER" = true ]; then build_controller; fi
|
if [ "$TRIGGER_CONTROLLER" = true ]; then build_controller; fi
|
||||||
|
if [ "$TRIGGER_CIC" = true ]; then build_cic; fi
|
||||||
if [ "$TRIGGER_FPGA" = true ]; then build_fpga; fi
|
if [ "$TRIGGER_FPGA" = true ]; then build_fpga; fi
|
||||||
if [ "$TRIGGER_UPDATE" = true ]; then build_update; fi
|
if [ "$TRIGGER_UPDATE" = true ]; then build_update; fi
|
||||||
if [ "$TRIGGER_RELEASE" = true ]; then build_release; fi
|
if [ "$TRIGGER_RELEASE" = true ]; then build_release; fi
|
||||||
|
@ -1,6 +1,6 @@
|
|||||||
#!/bin/bash
|
#!/bin/bash
|
||||||
|
|
||||||
BUILDER_IMAGE="ghcr.io/polprzewodnikowy/sc64env:v1.5"
|
BUILDER_IMAGE="ghcr.io/polprzewodnikowy/sc64env:v1.6"
|
||||||
|
|
||||||
pushd $(dirname $0) > /dev/null
|
pushd $(dirname $0) > /dev/null
|
||||||
|
|
||||||
|
1
fw/project/lcmxo2/debug.sty
generated
1
fw/project/lcmxo2/debug.sty
generated
@ -72,6 +72,7 @@
|
|||||||
<Property name="PROP_LST_RAMStyle" value="Auto" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_RAMStyle" value="Auto" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_ROMStyle" value="Auto" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_ROMStyle" value="Auto" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_RemoveDupRegs" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_RemoveDupRegs" value="True" time="0"/>
|
||||||
|
<Property name="PROP_LST_ReportTrimmedUserNets" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_ResolvedMixedDrivers" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_ResolvedMixedDrivers" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_ResourceShare" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_ResourceShare" value="True" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_UseIOReg" value="Auto" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_UseIOReg" value="Auto" time="0"/>
|
||||||
|
11
fw/project/lcmxo2/release.sty
generated
11
fw/project/lcmxo2/release.sty
generated
@ -72,6 +72,7 @@
|
|||||||
<Property name="PROP_LST_RAMStyle" value="Auto" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_RAMStyle" value="Auto" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_ROMStyle" value="Auto" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_ROMStyle" value="Auto" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_RemoveDupRegs" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_RemoveDupRegs" value="True" time="0"/>
|
||||||
|
<Property name="PROP_LST_ReportTrimmedUserNets" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_ResolvedMixedDrivers" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_ResolvedMixedDrivers" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_ResourceShare" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_ResourceShare" value="True" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_LST_UseIOReg" value="Auto" time="0"/>
|
<Property name="PROP_LST_UseIOReg" value="Auto" time="0"/>
|
||||||
@ -93,7 +94,7 @@
|
|||||||
<Property name="PROP_MAP_MapModArgs" value="" time="0"/>
|
<Property name="PROP_MAP_MapModArgs" value="" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_MAP_OvermapDevice" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_MAP_OvermapDevice" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_MAP_PackLogMapDes" value="" time="0"/>
|
<Property name="PROP_MAP_PackLogMapDes" value="" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_MAP_RegRetiming" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_MAP_RegRetiming" value="True" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_MAP_SigCrossRef" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_MAP_SigCrossRef" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_MAP_SymCrossRef" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_MAP_SymCrossRef" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_MAP_TimingDriven" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_MAP_TimingDriven" value="False" time="0"/>
|
||||||
@ -119,12 +120,12 @@
|
|||||||
<Property name="PROP_PAR_PARModArgs" value="" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_PARModArgs" value="" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_ParMultiNodeList" value="" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_ParMultiNodeList" value="" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_ParRunPlaceOnly" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_ParRunPlaceOnly" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_PlcIterParDes" value="10" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_PlcIterParDes" value="16" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_PlcStCostTblParDes" value="1" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_PlcStCostTblParDes" value="1" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_PrefErrorOut" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_PrefErrorOut" value="True" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_RemoveDir" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_RemoveDir" value="True" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_RouteDlyRedParDes" value="0" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_RouteDlyRedParDes" value="0" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_RoutePassParDes" value="10" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_RoutePassParDes" value="20" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_RouteResOptParDes" value="0" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_RouteResOptParDes" value="0" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_RoutingCDP" value="1" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_RoutingCDP" value="1" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_PAR_RoutingCDR" value="1" time="0"/>
|
<Property name="PROP_PAR_RoutingCDR" value="1" time="0"/>
|
||||||
@ -179,8 +180,8 @@
|
|||||||
<Property name="PROP_SYN_EdfNumStartEnd" value="" time="0"/>
|
<Property name="PROP_SYN_EdfNumStartEnd" value="" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_SYN_EdfOutNetForm" value="None" time="0"/>
|
<Property name="PROP_SYN_EdfOutNetForm" value="None" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_SYN_EdfPushTirstates" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_SYN_EdfPushTirstates" value="True" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_SYN_EdfResSharing" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_SYN_EdfResSharing" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_SYN_EdfRunRetiming" value="Pipelining Only" time="0"/>
|
<Property name="PROP_SYN_EdfRunRetiming" value="Pipelining and Retiming" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_SYN_EdfSymFSM" value="True" time="0"/>
|
<Property name="PROP_SYN_EdfSymFSM" value="True" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_SYN_EdfUnconsClk" value="False" time="0"/>
|
<Property name="PROP_SYN_EdfUnconsClk" value="False" time="0"/>
|
||||||
<Property name="PROP_SYN_EdfVerilogInput" value="Verilog 2001" time="0"/>
|
<Property name="PROP_SYN_EdfVerilogInput" value="Verilog 2001" time="0"/>
|
||||||
|
@ -6,6 +6,12 @@
|
|||||||
<Source name="../../rtl/memory/mem_bus.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/memory/mem_bus.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/n64/n64_scb.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/sd/sd_scb.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
<Source name="../../rtl/fifo/fifo_bus.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/fifo/fifo_bus.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
@ -33,9 +39,15 @@
|
|||||||
<Source name="../../rtl/memory/memory_sdram.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/memory/memory_sdram.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/n64/n64_reg_bus.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
<Source name="../../rtl/n64/n64_cfg.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/n64/n64_cfg.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/n64/n64_cic.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
<Source name="../../rtl/n64/n64_dd.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/n64/n64_dd.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
@ -48,15 +60,9 @@
|
|||||||
<Source name="../../rtl/n64/n64_pi_fifo.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/n64/n64_pi_fifo.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
<Source name="../../rtl/n64/n64_reg_bus.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
|
||||||
</Source>
|
|
||||||
<Source name="../../rtl/n64/n64_save_counter.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/n64/n64_save_counter.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
<Source name="../../rtl/n64/n64_scb.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
|
||||||
</Source>
|
|
||||||
<Source name="../../rtl/n64/n64_si.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/n64/n64_si.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
@ -78,9 +84,6 @@
|
|||||||
<Source name="../../rtl/sd/sd_dat.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/sd/sd_dat.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
<Source name="../../rtl/sd/sd_scb.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
|
||||||
</Source>
|
|
||||||
<Source name="../../rtl/sd/sd_top.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/sd/sd_top.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
@ -108,6 +111,54 @@
|
|||||||
<Source name="../../rtl/vendor/lcmxo2/generated/pll_lattice_generated.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/vendor/lcmxo2/generated/pll_lattice_generated.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options/>
|
<Options/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_aligner.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_alu.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_bufreg.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_bufreg2.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_compdec.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_csr.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_ctrl.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_decode.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_immdec.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_mem_if.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_rf_if.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_rf_ram.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_rf_ram_if.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_rf_top.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_state.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
|
<Source name="../../rtl/serv/serv_top.v" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
|
<Options/>
|
||||||
|
</Source>
|
||||||
<Source name="../../rtl/top.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
<Source name="../../rtl/top.sv" type="Verilog" type_short="Verilog">
|
||||||
<Options VerilogStandard="System Verilog" top_module="top"/>
|
<Options VerilogStandard="System Verilog" top_module="top"/>
|
||||||
</Source>
|
</Source>
|
||||||
|
@ -358,7 +358,9 @@ module mcu_top (
|
|||||||
REG_VENDOR_SCR,
|
REG_VENDOR_SCR,
|
||||||
REG_VENDOR_DATA,
|
REG_VENDOR_DATA,
|
||||||
REG_DEBUG_0,
|
REG_DEBUG_0,
|
||||||
REG_DEBUG_1
|
REG_DEBUG_1,
|
||||||
|
REG_CIC_0,
|
||||||
|
REG_CIC_1
|
||||||
} reg_address_e;
|
} reg_address_e;
|
||||||
|
|
||||||
logic bootloader_skip;
|
logic bootloader_skip;
|
||||||
@ -368,6 +370,8 @@ module mcu_top (
|
|||||||
|
|
||||||
logic dd_bm_ack;
|
logic dd_bm_ack;
|
||||||
|
|
||||||
|
logic cic_invalid_region;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// Register read logic
|
// Register read logic
|
||||||
|
|
||||||
@ -649,6 +653,22 @@ module mcu_top (
|
|||||||
n64_scb.pi_debug[35:32]
|
n64_scb.pi_debug[35:32]
|
||||||
};
|
};
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
REG_CIC_0: begin
|
||||||
|
reg_rdata <= {
|
||||||
|
4'd0,
|
||||||
|
cic_invalid_region,
|
||||||
|
n64_scb.cic_disabled,
|
||||||
|
n64_scb.cic_64dd_mode,
|
||||||
|
n64_scb.cic_region,
|
||||||
|
n64_scb.cic_seed,
|
||||||
|
n64_scb.cic_checksum[47:32]
|
||||||
|
};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
REG_CIC_1: begin
|
||||||
|
reg_rdata <= n64_scb.cic_checksum[31:0];
|
||||||
|
end
|
||||||
endcase
|
endcase
|
||||||
end
|
end
|
||||||
end
|
end
|
||||||
@ -705,6 +725,10 @@ module mcu_top (
|
|||||||
dd_bm_ack <= 1'b1;
|
dd_bm_ack <= 1'b1;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (n64_scb.cic_invalid_region) begin
|
||||||
|
cic_invalid_region <= 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
if (reset) begin
|
if (reset) begin
|
||||||
mcu_int <= 1'b0;
|
mcu_int <= 1'b0;
|
||||||
sd_scb.clock_mode <= 2'd0;
|
sd_scb.clock_mode <= 2'd0;
|
||||||
@ -723,6 +747,12 @@ module mcu_top (
|
|||||||
flash_scb.erase_pending <= 1'b0;
|
flash_scb.erase_pending <= 1'b0;
|
||||||
dd_bm_ack <= 1'b0;
|
dd_bm_ack <= 1'b0;
|
||||||
n64_scb.rtc_wdata_valid <= 1'b0;
|
n64_scb.rtc_wdata_valid <= 1'b0;
|
||||||
|
cic_invalid_region <= 1'b0;
|
||||||
|
n64_scb.cic_disabled <= 1'b0;
|
||||||
|
n64_scb.cic_64dd_mode <= 1'b0;
|
||||||
|
n64_scb.cic_region <= 1'b0;
|
||||||
|
n64_scb.cic_seed <= 8'h3F;
|
||||||
|
n64_scb.cic_checksum <= 48'hA536C0F1D859;
|
||||||
end else if (reg_write) begin
|
end else if (reg_write) begin
|
||||||
case (address)
|
case (address)
|
||||||
REG_MEM_ADDRESS: begin
|
REG_MEM_ADDRESS: begin
|
||||||
@ -900,6 +930,21 @@ module mcu_top (
|
|||||||
REG_VENDOR_DATA: begin
|
REG_VENDOR_DATA: begin
|
||||||
vendor_scb.data_wdata <= reg_wdata;
|
vendor_scb.data_wdata <= reg_wdata;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
REG_CIC_0: begin
|
||||||
|
if (reg_wdata[28]) begin
|
||||||
|
cic_invalid_region <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
n64_scb.cic_disabled <= reg_wdata[26];
|
||||||
|
n64_scb.cic_64dd_mode <= reg_wdata[25];
|
||||||
|
n64_scb.cic_region <= reg_wdata[24];
|
||||||
|
n64_scb.cic_seed <= reg_wdata[23:16];
|
||||||
|
n64_scb.cic_checksum[47:32] <= reg_wdata[15:0];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
REG_CIC_1: begin
|
||||||
|
n64_scb.cic_checksum[31:0] <= reg_wdata;
|
||||||
|
end
|
||||||
endcase
|
endcase
|
||||||
end
|
end
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
168
fw/rtl/n64/n64_cic.sv
Normal file
168
fw/rtl/n64/n64_cic.sv
Normal file
@ -0,0 +1,168 @@
|
|||||||
|
module n64_cic (
|
||||||
|
input clk,
|
||||||
|
input reset,
|
||||||
|
|
||||||
|
n64_scb.cic n64_scb,
|
||||||
|
|
||||||
|
input n64_reset,
|
||||||
|
input n64_cic_clk,
|
||||||
|
inout n64_cic_dq
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Input/output synchronization
|
||||||
|
|
||||||
|
logic [1:0] n64_reset_ff;
|
||||||
|
logic [1:0] n64_cic_clk_ff;
|
||||||
|
logic [1:0] n64_cic_dq_ff;
|
||||||
|
|
||||||
|
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||||
|
n64_reset_ff <= {n64_reset_ff[0], n64_reset};
|
||||||
|
n64_cic_clk_ff <= {n64_cic_clk_ff[0], n64_cic_clk};
|
||||||
|
n64_cic_dq_ff <= {n64_cic_dq_ff[0], n64_cic_dq};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
logic cic_reset;
|
||||||
|
logic cic_clk;
|
||||||
|
logic cic_dq;
|
||||||
|
|
||||||
|
always_comb begin
|
||||||
|
cic_reset = n64_reset_ff[1];
|
||||||
|
cic_clk = n64_cic_clk_ff[1];
|
||||||
|
cic_dq = n64_cic_dq_ff[1];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
logic cic_dq_out;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign n64_cic_dq = cic_dq_out ? 1'bZ : 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// SERV RISC-V CPU
|
||||||
|
|
||||||
|
logic [31:0] ibus_addr;
|
||||||
|
logic ibus_cycle;
|
||||||
|
logic [31:0] ibus_rdata;
|
||||||
|
logic ibus_ack;
|
||||||
|
|
||||||
|
logic [31:0] dbus_addr;
|
||||||
|
logic [31:0] dbus_wdata;
|
||||||
|
logic [3:0] dbus_wmask;
|
||||||
|
logic dbus_write;
|
||||||
|
logic dbus_cycle;
|
||||||
|
logic [31:0] dbus_rdata;
|
||||||
|
logic dbus_ack;
|
||||||
|
|
||||||
|
logic [31:0] ext_rs1;
|
||||||
|
logic [31:0] ext_rs2;
|
||||||
|
logic [2:0] ext_funct3;
|
||||||
|
logic mdu_valid;
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_rf_top #(
|
||||||
|
.RESET_PC(32'h8000_0000),
|
||||||
|
.PRE_REGISTER(0),
|
||||||
|
.WITH_CSR(0)
|
||||||
|
) serv_rf_top_inst (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.i_rst(reset),
|
||||||
|
.i_timer_irq(1'b0),
|
||||||
|
|
||||||
|
.o_ibus_adr(ibus_addr),
|
||||||
|
.o_ibus_cyc(ibus_cycle),
|
||||||
|
.i_ibus_rdt(ibus_rdata),
|
||||||
|
.i_ibus_ack(ibus_ack),
|
||||||
|
|
||||||
|
.o_dbus_adr(dbus_addr),
|
||||||
|
.o_dbus_dat(dbus_wdata),
|
||||||
|
.o_dbus_sel(dbus_wmask),
|
||||||
|
.o_dbus_we(dbus_write) ,
|
||||||
|
.o_dbus_cyc(dbus_cycle),
|
||||||
|
.i_dbus_rdt(dbus_rdata),
|
||||||
|
.i_dbus_ack(dbus_ack),
|
||||||
|
|
||||||
|
.o_ext_rs1(ext_rs1),
|
||||||
|
.o_ext_rs2(ext_rs2),
|
||||||
|
.o_ext_funct3(ext_funct3),
|
||||||
|
.i_ext_rd(32'd0),
|
||||||
|
.i_ext_ready(1'b0),
|
||||||
|
.o_mdu_valid(mdu_valid)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// CPU memory
|
||||||
|
|
||||||
|
logic [8:0] ram_addr;
|
||||||
|
logic [31:0] ram [0:511];
|
||||||
|
logic [31:0] ram_output;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign ram_addr = ibus_cycle ? ibus_addr[10:2] : dbus_addr[10:2];
|
||||||
|
assign ibus_rdata = ram_output;
|
||||||
|
|
||||||
|
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||||
|
ram_output <= ram[ram_addr];
|
||||||
|
|
||||||
|
ibus_ack <= ibus_cycle && !ibus_ack;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
initial begin
|
||||||
|
$readmemh("../../../sw/cic/cic.mem", ram);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Bus controller
|
||||||
|
|
||||||
|
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||||
|
n64_scb.cic_invalid_region <= 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
dbus_ack <= dbus_cycle && !dbus_ack;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (dbus_cycle && dbus_write) begin
|
||||||
|
case (dbus_addr[31:30])
|
||||||
|
2'b10: begin
|
||||||
|
if (dbus_wmask[0]) ram[ram_addr][7:0] <= dbus_wdata[7:0];
|
||||||
|
if (dbus_wmask[1]) ram[ram_addr][15:8] <= dbus_wdata[15:8];
|
||||||
|
if (dbus_wmask[2]) ram[ram_addr][23:16] <= dbus_wdata[23:16];
|
||||||
|
if (dbus_wmask[3]) ram[ram_addr][31:24] <= dbus_wdata[31:24];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b11: begin
|
||||||
|
case (dbus_addr[3:2])
|
||||||
|
2'b10: begin
|
||||||
|
n64_scb.cic_invalid_region <= dbus_wdata[3];
|
||||||
|
cic_dq_out <= dbus_wdata[0];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (reset || !cic_reset) begin
|
||||||
|
cic_dq_out <= 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always_comb begin
|
||||||
|
dbus_rdata = 32'd0;
|
||||||
|
|
||||||
|
case (dbus_addr[31:30])
|
||||||
|
2'b10: begin
|
||||||
|
dbus_rdata = ram_output;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b11: begin
|
||||||
|
case (dbus_addr[3:2])
|
||||||
|
2'b00: dbus_rdata = {
|
||||||
|
n64_scb.cic_disabled,
|
||||||
|
n64_scb.cic_64dd_mode,
|
||||||
|
n64_scb.cic_region,
|
||||||
|
n64_scb.cic_seed,
|
||||||
|
n64_scb.cic_checksum[47:32]
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b01: dbus_rdata = n64_scb.cic_checksum[31:0];
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b10: dbus_rdata = {29'd0, cic_reset, cic_clk, cic_dq};
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
@ -20,16 +20,16 @@ module n64_pi (
|
|||||||
|
|
||||||
logic [1:0] n64_reset_ff;
|
logic [1:0] n64_reset_ff;
|
||||||
logic [1:0] n64_nmi_ff;
|
logic [1:0] n64_nmi_ff;
|
||||||
logic [3:0] n64_pi_alel_ff;
|
logic [2:0] n64_pi_alel_ff;
|
||||||
logic [3:0] n64_pi_aleh_ff;
|
logic [2:0] n64_pi_aleh_ff;
|
||||||
logic [1:0] n64_pi_read_ff;
|
logic [1:0] n64_pi_read_ff;
|
||||||
logic [2:0] n64_pi_write_ff;
|
logic [2:0] n64_pi_write_ff;
|
||||||
|
|
||||||
always_ff @(posedge clk) begin
|
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||||
n64_reset_ff <= {n64_reset_ff[0], n64_reset};
|
n64_reset_ff <= {n64_reset_ff[0], n64_reset};
|
||||||
n64_nmi_ff <= {n64_nmi_ff[0], n64_nmi};
|
n64_nmi_ff <= {n64_nmi_ff[0], n64_nmi};
|
||||||
n64_pi_aleh_ff <= {n64_pi_aleh_ff[2:0], n64_pi_aleh};
|
n64_pi_aleh_ff <= {n64_pi_aleh_ff[1:0], n64_pi_aleh};
|
||||||
n64_pi_alel_ff <= {n64_pi_alel_ff[2:0], n64_pi_alel};
|
n64_pi_alel_ff <= {n64_pi_alel_ff[1:0], n64_pi_alel};
|
||||||
n64_pi_read_ff <= {n64_pi_read_ff[0], n64_pi_read};
|
n64_pi_read_ff <= {n64_pi_read_ff[0], n64_pi_read};
|
||||||
n64_pi_write_ff <= {n64_pi_write_ff[1:0], n64_pi_write};
|
n64_pi_write_ff <= {n64_pi_write_ff[1:0], n64_pi_write};
|
||||||
end
|
end
|
||||||
@ -44,8 +44,8 @@ module n64_pi (
|
|||||||
always_comb begin
|
always_comb begin
|
||||||
pi_reset = n64_reset_ff[1];
|
pi_reset = n64_reset_ff[1];
|
||||||
pi_nmi = n64_nmi_ff[1];
|
pi_nmi = n64_nmi_ff[1];
|
||||||
pi_aleh = n64_pi_aleh_ff[3];
|
pi_aleh = n64_pi_aleh_ff[2];
|
||||||
pi_alel = n64_pi_alel_ff[3];
|
pi_alel = n64_pi_alel_ff[2];
|
||||||
pi_read = n64_pi_read_ff[1];
|
pi_read = n64_pi_read_ff[1];
|
||||||
pi_write = n64_pi_write_ff[2];
|
pi_write = n64_pi_write_ff[2];
|
||||||
end
|
end
|
||||||
@ -98,11 +98,14 @@ module n64_pi (
|
|||||||
always_comb begin
|
always_comb begin
|
||||||
n64_scb.n64_reset = !last_reset && pi_reset;
|
n64_scb.n64_reset = !last_reset && pi_reset;
|
||||||
n64_scb.n64_nmi = !last_nmi && pi_nmi;
|
n64_scb.n64_nmi = !last_nmi && pi_nmi;
|
||||||
aleh_op = pi_reset && (last_pi_mode != PI_MODE_HIGH) && (pi_mode == PI_MODE_HIGH);
|
end
|
||||||
alel_op = pi_reset && (last_pi_mode == PI_MODE_HIGH) && (pi_mode == PI_MODE_LOW);
|
|
||||||
read_op = pi_reset && (pi_mode == PI_MODE_VALID) && (read_port != PORT_NONE) && (last_read && !pi_read);
|
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||||
write_op = pi_reset && (pi_mode == PI_MODE_VALID) && (write_port != PORT_NONE) && (last_write && !pi_write);
|
aleh_op <= pi_reset && (last_pi_mode != PI_MODE_HIGH) && (pi_mode == PI_MODE_HIGH);
|
||||||
end_op = pi_reset && (last_pi_mode == PI_MODE_VALID) && (pi_mode != PI_MODE_VALID);
|
alel_op <= pi_reset && (last_pi_mode == PI_MODE_HIGH) && (pi_mode == PI_MODE_LOW);
|
||||||
|
read_op <= pi_reset && (pi_mode == PI_MODE_VALID) && (read_port != PORT_NONE) && (last_read && !pi_read);
|
||||||
|
write_op <= pi_reset && (pi_mode == PI_MODE_VALID) && (write_port != PORT_NONE) && (last_write && !pi_write);
|
||||||
|
end_op <= pi_reset && (last_pi_mode == PI_MODE_VALID) && (pi_mode != PI_MODE_VALID);
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -55,6 +55,13 @@ interface n64_scb ();
|
|||||||
|
|
||||||
logic [15:0] save_count;
|
logic [15:0] save_count;
|
||||||
|
|
||||||
|
logic cic_invalid_region;
|
||||||
|
logic cic_disabled;
|
||||||
|
logic cic_64dd_mode;
|
||||||
|
logic cic_region;
|
||||||
|
logic [7:0] cic_seed;
|
||||||
|
logic [47:0] cic_checksum;
|
||||||
|
|
||||||
logic pi_sdram_active;
|
logic pi_sdram_active;
|
||||||
logic pi_flash_active;
|
logic pi_flash_active;
|
||||||
logic [35:0] pi_debug;
|
logic [35:0] pi_debug;
|
||||||
@ -98,6 +105,13 @@ interface n64_scb ();
|
|||||||
|
|
||||||
input save_count,
|
input save_count,
|
||||||
|
|
||||||
|
input cic_invalid_region,
|
||||||
|
output cic_disabled,
|
||||||
|
output cic_64dd_mode,
|
||||||
|
output cic_region,
|
||||||
|
output cic_seed,
|
||||||
|
output cic_checksum,
|
||||||
|
|
||||||
input pi_debug
|
input pi_debug
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
@ -205,6 +219,15 @@ interface n64_scb ();
|
|||||||
output save_count
|
output save_count
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
modport cic (
|
||||||
|
output cic_invalid_region,
|
||||||
|
input cic_disabled,
|
||||||
|
input cic_64dd_mode,
|
||||||
|
input cic_region,
|
||||||
|
input cic_seed,
|
||||||
|
input cic_checksum
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
modport arbiter (
|
modport arbiter (
|
||||||
input pi_sdram_active,
|
input pi_sdram_active,
|
||||||
input pi_flash_active
|
input pi_flash_active
|
||||||
|
@ -18,7 +18,10 @@ module n64_top (
|
|||||||
inout [15:0] n64_pi_ad,
|
inout [15:0] n64_pi_ad,
|
||||||
|
|
||||||
input n64_si_clk,
|
input n64_si_clk,
|
||||||
inout n64_si_dq
|
inout n64_si_dq,
|
||||||
|
|
||||||
|
input n64_cic_clk,
|
||||||
|
inout n64_cic_dq
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
logic n64_dd_irq;
|
logic n64_dd_irq;
|
||||||
@ -101,4 +104,15 @@ module n64_top (
|
|||||||
.n64_scb(n64_scb)
|
.n64_scb(n64_scb)
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
n64_cic n64_cic_inst (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.reset(reset),
|
||||||
|
|
||||||
|
.n64_scb(n64_scb),
|
||||||
|
|
||||||
|
.n64_reset(n64_reset),
|
||||||
|
.n64_cic_clk(n64_cic_clk),
|
||||||
|
.n64_cic_dq(n64_cic_dq)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
67
fw/rtl/serv/serv_aligner.v
Normal file
67
fw/rtl/serv/serv_aligner.v
Normal file
@ -0,0 +1,67 @@
|
|||||||
|
module serv_aligner
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
input wire rst,
|
||||||
|
// serv_top
|
||||||
|
input wire [31:0] i_ibus_adr,
|
||||||
|
input wire i_ibus_cyc,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_ibus_rdt,
|
||||||
|
output wire o_ibus_ack,
|
||||||
|
// serv_rf_top
|
||||||
|
output wire [31:0] o_wb_ibus_adr,
|
||||||
|
output wire o_wb_ibus_cyc,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_wb_ibus_rdt,
|
||||||
|
input wire i_wb_ibus_ack);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [31:0] ibus_rdt_concat;
|
||||||
|
wire ack_en;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [15:0] lower_hw;
|
||||||
|
reg ctrl_misal ;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* From SERV core to Memory
|
||||||
|
|
||||||
|
o_wb_ibus_adr: Carries address of instruction to memory. In case of misaligned access,
|
||||||
|
which is caused by pc+2 due to compressed instruction, next instruction is fetched
|
||||||
|
by pc+4 and concatenation is done to make the instruction aligned.
|
||||||
|
|
||||||
|
o_wb_ibus_cyc: Simply forwarded from SERV to Memory and is only altered by memory or SERV core.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
assign o_wb_ibus_adr = ctrl_misal ? (i_ibus_adr+32'b100) : i_ibus_adr;
|
||||||
|
assign o_wb_ibus_cyc = i_ibus_cyc;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* From Memory to SERV core
|
||||||
|
|
||||||
|
o_ibus_ack: Instruction bus acknowledge is send to SERV only when the aligned instruction,
|
||||||
|
either compressed or un-compressed, is ready to dispatch.
|
||||||
|
|
||||||
|
o_ibus_rdt: Carries the instruction from memory to SERV core. It can be either aligned
|
||||||
|
instruction coming from memory or made aligned by two bus transactions and concatenation.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
assign o_ibus_ack = i_wb_ibus_ack & ack_en;
|
||||||
|
assign o_ibus_rdt = ctrl_misal ? ibus_rdt_concat : i_wb_ibus_rdt;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 16-bit register used to hold the upper half word of the current instruction in-case
|
||||||
|
concatenation will be required with the upper half word of upcoming instruction
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
if(i_wb_ibus_ack)begin
|
||||||
|
lower_hw <= i_wb_ibus_rdt[31:16];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
assign ibus_rdt_concat = {i_wb_ibus_rdt[15:0],lower_hw};
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Two control signals: ack_en, ctrl_misal are set to control the bus transactions between
|
||||||
|
SERV core and the memory
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
assign ack_en = !(i_ibus_adr[1] & !ctrl_misal);
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk ) begin
|
||||||
|
if(rst)
|
||||||
|
ctrl_misal <= 0;
|
||||||
|
else if(i_wb_ibus_ack & i_ibus_adr[1])
|
||||||
|
ctrl_misal <= !ctrl_misal;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
81
fw/rtl/serv/serv_alu.v
Normal file
81
fw/rtl/serv/serv_alu.v
Normal file
@ -0,0 +1,81 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
module serv_alu
|
||||||
|
#(
|
||||||
|
parameter W = 1,
|
||||||
|
parameter B = W-1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
input wire i_en,
|
||||||
|
input wire i_cnt0,
|
||||||
|
output wire o_cmp,
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
input wire i_sub,
|
||||||
|
input wire [1:0] i_bool_op,
|
||||||
|
input wire i_cmp_eq,
|
||||||
|
input wire i_cmp_sig,
|
||||||
|
input wire [2:0] i_rd_sel,
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
input wire [B:0] i_rs1,
|
||||||
|
input wire [B:0] i_op_b,
|
||||||
|
input wire [B:0] i_buf,
|
||||||
|
output wire [B:0] o_rd);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [B:0] result_add;
|
||||||
|
wire [B:0] result_slt;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg cmp_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire add_cy;
|
||||||
|
reg [B:0] add_cy_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
//Sign-extended operands
|
||||||
|
wire rs1_sx = i_rs1[B] & i_cmp_sig;
|
||||||
|
wire op_b_sx = i_op_b[B] & i_cmp_sig;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [B:0] add_b = i_op_b^{W{i_sub}};
|
||||||
|
|
||||||
|
assign {add_cy,result_add} = i_rs1+add_b+add_cy_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire result_lt = rs1_sx + ~op_b_sx + add_cy;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire result_eq = !(|result_add) & (cmp_r | i_cnt0);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_cmp = i_cmp_eq ? result_eq : result_lt;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
The result_bool expression implements the following operations between
|
||||||
|
i_rs1 and i_op_b depending on the value of i_bool_op
|
||||||
|
|
||||||
|
00 xor
|
||||||
|
01 0
|
||||||
|
10 or
|
||||||
|
11 and
|
||||||
|
|
||||||
|
i_bool_op will be 01 during shift operations, so by outputting zero under
|
||||||
|
this condition we can safely or result_bool with i_buf
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
wire [B:0] result_bool = ((i_rs1 ^ i_op_b) & ~{W{i_bool_op[0]}}) | ({W{i_bool_op[1]}} & i_op_b & i_rs1);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign result_slt[0] = cmp_r & i_cnt0;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (W>1) begin : gen_w_gt_1
|
||||||
|
assign result_slt[B:1] = {B{1'b0}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rd = i_buf |
|
||||||
|
({W{i_rd_sel[0]}} & result_add) |
|
||||||
|
({W{i_rd_sel[1]}} & result_slt) |
|
||||||
|
({W{i_rd_sel[2]}} & result_bool);
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
add_cy_r <= {W{1'b0}};
|
||||||
|
add_cy_r[0] <= i_en ? add_cy : i_sub;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_en)
|
||||||
|
cmp_r <= o_cmp;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
51
fw/rtl/serv/serv_bufreg.v
Normal file
51
fw/rtl/serv/serv_bufreg.v
Normal file
@ -0,0 +1,51 @@
|
|||||||
|
module serv_bufreg #(
|
||||||
|
parameter [0:0] MDU = 0
|
||||||
|
)(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
input wire i_cnt0,
|
||||||
|
input wire i_cnt1,
|
||||||
|
input wire i_en,
|
||||||
|
input wire i_init,
|
||||||
|
input wire i_mdu_op,
|
||||||
|
output wire [1:0] o_lsb,
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
input wire i_rs1_en,
|
||||||
|
input wire i_imm_en,
|
||||||
|
input wire i_clr_lsb,
|
||||||
|
input wire i_sh_signed,
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
input wire i_rs1,
|
||||||
|
input wire i_imm,
|
||||||
|
output wire o_q,
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
output wire [31:0] o_dbus_adr,
|
||||||
|
//Extension
|
||||||
|
output wire [31:0] o_ext_rs1);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire c, q;
|
||||||
|
reg c_r;
|
||||||
|
reg [31:2] data;
|
||||||
|
reg [1:0] lsb;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire clr_lsb = i_cnt0 & i_clr_lsb;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign {c,q} = {1'b0,(i_rs1 & i_rs1_en)} + {1'b0,(i_imm & i_imm_en & !clr_lsb)} + c_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
//Make sure carry is cleared before loading new data
|
||||||
|
c_r <= c & i_en;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_en)
|
||||||
|
data <= {i_init ? q : (data[31] & i_sh_signed), data[31:3]};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_init ? (i_cnt0 | i_cnt1) : i_en)
|
||||||
|
lsb <= {i_init ? q : data[2],lsb[1]};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_q = lsb[0] & i_en;
|
||||||
|
assign o_dbus_adr = {data, 2'b00};
|
||||||
|
assign o_ext_rs1 = {o_dbus_adr[31:2],lsb};
|
||||||
|
assign o_lsb = (MDU & i_mdu_op) ? 2'b00 : lsb;
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
65
fw/rtl/serv/serv_bufreg2.v
Normal file
65
fw/rtl/serv/serv_bufreg2.v
Normal file
@ -0,0 +1,65 @@
|
|||||||
|
module serv_bufreg2
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
input wire i_en,
|
||||||
|
input wire i_init,
|
||||||
|
input wire i_cnt_done,
|
||||||
|
input wire [1:0] i_lsb,
|
||||||
|
input wire i_byte_valid,
|
||||||
|
output wire o_sh_done,
|
||||||
|
output wire o_sh_done_r,
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
input wire i_op_b_sel,
|
||||||
|
input wire i_shift_op,
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
input wire i_rs2,
|
||||||
|
input wire i_imm,
|
||||||
|
output wire o_op_b,
|
||||||
|
output wire o_q,
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
output wire [31:0] o_dat,
|
||||||
|
input wire i_load,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_dat);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [31:0] dat;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_op_b = i_op_b_sel ? i_rs2 : i_imm;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire dat_en = i_shift_op | (i_en & i_byte_valid);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* The dat register has three different use cases for store, load and
|
||||||
|
shift operations.
|
||||||
|
store : Data to be written is shifted to the correct position in dat during
|
||||||
|
init by dat_en and is presented on the data bus as o_wb_dat
|
||||||
|
load : Data from the bus gets latched into dat during i_wb_ack and is then
|
||||||
|
shifted out at the appropriate time to end up in the correct
|
||||||
|
position in rd
|
||||||
|
shift : Data is shifted in during init. After that, the six LSB are used as
|
||||||
|
a downcounter (with bit 5 initially set to 0) that triggers
|
||||||
|
o_sh_done and o_sh_done_r when they wrap around to indicate that
|
||||||
|
the requested number of shifts have been performed
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
wire [5:0] dat_shamt = (i_shift_op & !i_init) ?
|
||||||
|
//Down counter mode
|
||||||
|
dat[5:0]-1 :
|
||||||
|
//Shift reg mode with optional clearing of bit 5
|
||||||
|
{dat[6] & !(i_shift_op & i_cnt_done),dat[5:1]};
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_sh_done = dat_shamt[5];
|
||||||
|
assign o_sh_done_r = dat[5];
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_q =
|
||||||
|
((i_lsb == 2'd3) & dat[24]) |
|
||||||
|
((i_lsb == 2'd2) & dat[16]) |
|
||||||
|
((i_lsb == 2'd1) & dat[8]) |
|
||||||
|
((i_lsb == 2'd0) & dat[0]);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_dat = dat;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (dat_en | i_load)
|
||||||
|
dat <= i_load ? i_dat : {o_op_b, dat[31:7], dat_shamt};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
234
fw/rtl/serv/serv_compdec.v
Normal file
234
fw/rtl/serv/serv_compdec.v
Normal file
@ -0,0 +1,234 @@
|
|||||||
|
/* Copyright lowRISC contributors.
|
||||||
|
Copyright 2018 ETH Zurich and University of Bologna, see also CREDITS.md.
|
||||||
|
Licensed under the Apache License, Version 2.0, see LICENSE for details.
|
||||||
|
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
|
||||||
|
|
||||||
|
* Adapted to SERV by @Abdulwadoodd as part of the project under spring '22 LFX Mentorship program */
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Decodes RISC-V compressed instructions into their RV32i equivalent. */
|
||||||
|
|
||||||
|
module serv_compdec
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_instr,
|
||||||
|
input wire i_ack,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_instr,
|
||||||
|
output reg o_iscomp);
|
||||||
|
|
||||||
|
localparam OPCODE_LOAD = 7'h03;
|
||||||
|
localparam OPCODE_OP_IMM = 7'h13;
|
||||||
|
localparam OPCODE_STORE = 7'h23;
|
||||||
|
localparam OPCODE_OP = 7'h33;
|
||||||
|
localparam OPCODE_LUI = 7'h37;
|
||||||
|
localparam OPCODE_BRANCH = 7'h63;
|
||||||
|
localparam OPCODE_JALR = 7'h67;
|
||||||
|
localparam OPCODE_JAL = 7'h6f;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [31:0] comp_instr;
|
||||||
|
reg illegal_instr;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_instr = illegal_instr ? i_instr : comp_instr;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if(i_ack)
|
||||||
|
o_iscomp <= !illegal_instr;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @ (*) begin
|
||||||
|
// By default, forward incoming instruction, mark it as legal.
|
||||||
|
comp_instr = i_instr;
|
||||||
|
illegal_instr = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check if incoming instruction is compressed.
|
||||||
|
case (i_instr[1:0])
|
||||||
|
// C0
|
||||||
|
2'b00: begin
|
||||||
|
case (i_instr[15:14])
|
||||||
|
2'b00: begin
|
||||||
|
// c.addi4spn -> addi rd', x2, imm
|
||||||
|
comp_instr = {2'b0, i_instr[10:7], i_instr[12:11], i_instr[5],
|
||||||
|
i_instr[6], 2'b00, 5'h02, 3'b000, 2'b01, i_instr[4:2], {OPCODE_OP_IMM}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b01: begin
|
||||||
|
// c.lw -> lw rd', imm(rs1')
|
||||||
|
comp_instr = {5'b0, i_instr[5], i_instr[12:10], i_instr[6],
|
||||||
|
2'b00, 2'b01, i_instr[9:7], 3'b010, 2'b01, i_instr[4:2], {OPCODE_LOAD}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b11: begin
|
||||||
|
// c.sw -> sw rs2', imm(rs1')
|
||||||
|
comp_instr = {5'b0, i_instr[5], i_instr[12], 2'b01, i_instr[4:2],
|
||||||
|
2'b01, i_instr[9:7], 3'b010, i_instr[11:10], i_instr[6],
|
||||||
|
2'b00, {OPCODE_STORE}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b10: begin
|
||||||
|
illegal_instr = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// C1
|
||||||
|
|
||||||
|
// Register address checks for RV32E are performed in the regular instruction decoder.
|
||||||
|
// If this check fails, an illegal instruction exception is triggered and the controller
|
||||||
|
// writes the actual faulting instruction to mtval.
|
||||||
|
2'b01: begin
|
||||||
|
case (i_instr[15:13])
|
||||||
|
3'b000: begin
|
||||||
|
// c.addi -> addi rd, rd, nzimm
|
||||||
|
// c.nop
|
||||||
|
comp_instr = {{6 {i_instr[12]}}, i_instr[12], i_instr[6:2],
|
||||||
|
i_instr[11:7], 3'b0, i_instr[11:7], {OPCODE_OP_IMM}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
3'b001, 3'b101: begin
|
||||||
|
// 001: c.jal -> jal x1, imm
|
||||||
|
// 101: c.j -> jal x0, imm
|
||||||
|
comp_instr = {i_instr[12], i_instr[8], i_instr[10:9], i_instr[6],
|
||||||
|
i_instr[7], i_instr[2], i_instr[11], i_instr[5:3],
|
||||||
|
{9 {i_instr[12]}}, 4'b0, ~i_instr[15], {OPCODE_JAL}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
3'b010: begin
|
||||||
|
// c.li -> addi rd, x0, nzimm
|
||||||
|
// (c.li hints are translated into an addi hint)
|
||||||
|
comp_instr = {{6 {i_instr[12]}}, i_instr[12], i_instr[6:2], 5'b0,
|
||||||
|
3'b0, i_instr[11:7], {OPCODE_OP_IMM}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
3'b011: begin
|
||||||
|
// c.lui -> lui rd, imm
|
||||||
|
// (c.lui hints are translated into a lui hint)
|
||||||
|
comp_instr = {{15 {i_instr[12]}}, i_instr[6:2], i_instr[11:7], {OPCODE_LUI}};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_instr[11:7] == 5'h02) begin
|
||||||
|
// c.addi16sp -> addi x2, x2, nzimm
|
||||||
|
comp_instr = {{3 {i_instr[12]}}, i_instr[4:3], i_instr[5], i_instr[2],
|
||||||
|
i_instr[6], 4'b0, 5'h02, 3'b000, 5'h02, {OPCODE_OP_IMM}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
3'b100: begin
|
||||||
|
case (i_instr[11:10])
|
||||||
|
2'b00,
|
||||||
|
2'b01: begin
|
||||||
|
// 00: c.srli -> srli rd, rd, shamt
|
||||||
|
// 01: c.srai -> srai rd, rd, shamt
|
||||||
|
// (c.srli/c.srai hints are translated into a srli/srai hint)
|
||||||
|
comp_instr = {1'b0, i_instr[10], 5'b0, i_instr[6:2], 2'b01, i_instr[9:7],
|
||||||
|
3'b101, 2'b01, i_instr[9:7], {OPCODE_OP_IMM}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b10: begin
|
||||||
|
// c.andi -> andi rd, rd, imm
|
||||||
|
comp_instr = {{6 {i_instr[12]}}, i_instr[12], i_instr[6:2], 2'b01, i_instr[9:7],
|
||||||
|
3'b111, 2'b01, i_instr[9:7], {OPCODE_OP_IMM}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b11: begin
|
||||||
|
case (i_instr[6:5])
|
||||||
|
2'b00: begin
|
||||||
|
// c.sub -> sub rd', rd', rs2'
|
||||||
|
comp_instr = {2'b01, 5'b0, 2'b01, i_instr[4:2], 2'b01, i_instr[9:7],
|
||||||
|
3'b000, 2'b01, i_instr[9:7], {OPCODE_OP}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b01: begin
|
||||||
|
// c.xor -> xor rd', rd', rs2'
|
||||||
|
comp_instr = {7'b0, 2'b01, i_instr[4:2], 2'b01, i_instr[9:7], 3'b100,
|
||||||
|
2'b01, i_instr[9:7], {OPCODE_OP}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b10: begin
|
||||||
|
// c.or -> or rd', rd', rs2'
|
||||||
|
comp_instr = {7'b0, 2'b01, i_instr[4:2], 2'b01, i_instr[9:7], 3'b110,
|
||||||
|
2'b01, i_instr[9:7], {OPCODE_OP}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b11: begin
|
||||||
|
// c.and -> and rd', rd', rs2'
|
||||||
|
comp_instr = {7'b0, 2'b01, i_instr[4:2], 2'b01, i_instr[9:7], 3'b111,
|
||||||
|
2'b01, i_instr[9:7], {OPCODE_OP}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
3'b110, 3'b111: begin
|
||||||
|
// 0: c.beqz -> beq rs1', x0, imm
|
||||||
|
// 1: c.bnez -> bne rs1', x0, imm
|
||||||
|
comp_instr = {{4 {i_instr[12]}}, i_instr[6:5], i_instr[2], 5'b0, 2'b01,
|
||||||
|
i_instr[9:7], 2'b00, i_instr[13], i_instr[11:10], i_instr[4:3],
|
||||||
|
i_instr[12], {OPCODE_BRANCH}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// C2
|
||||||
|
|
||||||
|
// Register address checks for RV32E are performed in the regular instruction decoder.
|
||||||
|
// If this check fails, an illegal instruction exception is triggered and the controller
|
||||||
|
// writes the actual faulting instruction to mtval.
|
||||||
|
2'b10: begin
|
||||||
|
case (i_instr[15:14])
|
||||||
|
2'b00: begin
|
||||||
|
// c.slli -> slli rd, rd, shamt
|
||||||
|
// (c.ssli hints are translated into a slli hint)
|
||||||
|
comp_instr = {7'b0, i_instr[6:2], i_instr[11:7], 3'b001, i_instr[11:7], {OPCODE_OP_IMM}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b01: begin
|
||||||
|
// c.lwsp -> lw rd, imm(x2)
|
||||||
|
comp_instr = {4'b0, i_instr[3:2], i_instr[12], i_instr[6:4], 2'b00, 5'h02,
|
||||||
|
3'b010, i_instr[11:7], OPCODE_LOAD};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b10: begin
|
||||||
|
if (i_instr[12] == 1'b0) begin
|
||||||
|
if (i_instr[6:2] != 5'b0) begin
|
||||||
|
// c.mv -> add rd/rs1, x0, rs2
|
||||||
|
// (c.mv hints are translated into an add hint)
|
||||||
|
comp_instr = {7'b0, i_instr[6:2], 5'b0, 3'b0, i_instr[11:7], {OPCODE_OP}};
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
// c.jr -> jalr x0, rd/rs1, 0
|
||||||
|
comp_instr = {12'b0, i_instr[11:7], 3'b0, 5'b0, {OPCODE_JALR}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
if (i_instr[6:2] != 5'b0) begin
|
||||||
|
// c.add -> add rd, rd, rs2
|
||||||
|
// (c.add hints are translated into an add hint)
|
||||||
|
comp_instr = {7'b0, i_instr[6:2], i_instr[11:7], 3'b0, i_instr[11:7], {OPCODE_OP}};
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
if (i_instr[11:7] == 5'b0) begin
|
||||||
|
// c.ebreak -> ebreak
|
||||||
|
comp_instr = {32'h00_10_00_73};
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
// c.jalr -> jalr x1, rs1, 0
|
||||||
|
comp_instr = {12'b0, i_instr[11:7], 3'b000, 5'b00001, {OPCODE_JALR}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
2'b11: begin
|
||||||
|
// c.swsp -> sw rs2, imm(x2)
|
||||||
|
comp_instr = {4'b0, i_instr[8:7], i_instr[12], i_instr[6:2], 5'h02, 3'b010,
|
||||||
|
i_instr[11:9], 2'b00, {OPCODE_STORE}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// Incoming instruction is not compressed.
|
||||||
|
2'b11: illegal_instr = 1'b1;
|
||||||
|
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
|
142
fw/rtl/serv/serv_csr.v
Normal file
142
fw/rtl/serv/serv_csr.v
Normal file
@ -0,0 +1,142 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
module serv_csr
|
||||||
|
#(parameter RESET_STRATEGY = "MINI")
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
input wire i_rst,
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
input wire i_trig_irq,
|
||||||
|
input wire i_en,
|
||||||
|
input wire i_cnt0to3,
|
||||||
|
input wire i_cnt3,
|
||||||
|
input wire i_cnt7,
|
||||||
|
input wire i_cnt_done,
|
||||||
|
input wire i_mem_op,
|
||||||
|
input wire i_mtip,
|
||||||
|
input wire i_trap,
|
||||||
|
output reg o_new_irq,
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
input wire i_e_op,
|
||||||
|
input wire i_ebreak,
|
||||||
|
input wire i_mem_cmd,
|
||||||
|
input wire i_mstatus_en,
|
||||||
|
input wire i_mie_en,
|
||||||
|
input wire i_mcause_en,
|
||||||
|
input wire [1:0] i_csr_source,
|
||||||
|
input wire i_mret,
|
||||||
|
input wire i_csr_d_sel,
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
input wire i_rf_csr_out,
|
||||||
|
output wire o_csr_in,
|
||||||
|
input wire i_csr_imm,
|
||||||
|
input wire i_rs1,
|
||||||
|
output wire o_q);
|
||||||
|
|
||||||
|
localparam [1:0]
|
||||||
|
CSR_SOURCE_CSR = 2'b00,
|
||||||
|
CSR_SOURCE_EXT = 2'b01,
|
||||||
|
CSR_SOURCE_SET = 2'b10,
|
||||||
|
CSR_SOURCE_CLR = 2'b11;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg mstatus_mie;
|
||||||
|
reg mstatus_mpie;
|
||||||
|
reg mie_mtie;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg mcause31;
|
||||||
|
reg [3:0] mcause3_0;
|
||||||
|
wire mcause;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire csr_in;
|
||||||
|
wire csr_out;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg timer_irq_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire d = i_csr_d_sel ? i_csr_imm : i_rs1;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign csr_in = (i_csr_source == CSR_SOURCE_EXT) ? d :
|
||||||
|
(i_csr_source == CSR_SOURCE_SET) ? csr_out | d :
|
||||||
|
(i_csr_source == CSR_SOURCE_CLR) ? csr_out & ~d :
|
||||||
|
(i_csr_source == CSR_SOURCE_CSR) ? csr_out :
|
||||||
|
1'bx;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign csr_out = (i_mstatus_en & mstatus_mie & i_cnt3) |
|
||||||
|
i_rf_csr_out |
|
||||||
|
(i_mcause_en & i_en & mcause);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_q = csr_out;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire timer_irq = i_mtip & mstatus_mie & mie_mtie;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign mcause = i_cnt0to3 ? mcause3_0[0] : //[3:0]
|
||||||
|
i_cnt_done ? mcause31 //[31]
|
||||||
|
: 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_csr_in = csr_in;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (i_trig_irq) begin
|
||||||
|
timer_irq_r <= timer_irq;
|
||||||
|
o_new_irq <= timer_irq & !timer_irq_r;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_mie_en & i_cnt7)
|
||||||
|
mie_mtie <= csr_in;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
The mie bit in mstatus gets updated under three conditions
|
||||||
|
|
||||||
|
When a trap is taken, the bit is cleared
|
||||||
|
During an mret instruction, the bit is restored from mpie
|
||||||
|
During a mstatus CSR access instruction it's assigned when
|
||||||
|
bit 3 gets updated
|
||||||
|
|
||||||
|
These conditions are all mutually exclusibe
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
if ((i_trap & i_cnt_done) | i_mstatus_en & i_cnt3 | i_mret)
|
||||||
|
mstatus_mie <= !i_trap & (i_mret ? mstatus_mpie : csr_in);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
Note: To save resources mstatus_mpie (mstatus bit 7) is not
|
||||||
|
readable or writable from sw
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
if (i_trap & i_cnt_done)
|
||||||
|
mstatus_mpie <= mstatus_mie;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
The four lowest bits in mcause hold the exception code
|
||||||
|
|
||||||
|
These bits get updated under three conditions
|
||||||
|
|
||||||
|
During an mcause CSR access function, they are assigned when
|
||||||
|
bits 0 to 3 gets updated
|
||||||
|
|
||||||
|
During an external interrupt the exception code is set to
|
||||||
|
7, since SERV only support timer interrupts
|
||||||
|
|
||||||
|
During an exception, the exception code is assigned to indicate
|
||||||
|
if it was caused by an ebreak instruction (3),
|
||||||
|
ecall instruction (11), misaligned load (4), misaligned store (6)
|
||||||
|
or misaligned jump (0)
|
||||||
|
|
||||||
|
The expressions below are derived from the following truth table
|
||||||
|
irq => 0111 (timer=7)
|
||||||
|
e_op => x011 (ebreak=3, ecall=11)
|
||||||
|
mem => 01x0 (store=6, load=4)
|
||||||
|
ctrl => 0000 (jump=0)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
if (i_mcause_en & i_en & i_cnt0to3 | (i_trap & i_cnt_done)) begin
|
||||||
|
mcause3_0[3] <= (i_e_op & !i_ebreak) | (!i_trap & csr_in);
|
||||||
|
mcause3_0[2] <= o_new_irq | i_mem_op | (!i_trap & mcause3_0[3]);
|
||||||
|
mcause3_0[1] <= o_new_irq | i_e_op | (i_mem_op & i_mem_cmd) | (!i_trap & mcause3_0[2]);
|
||||||
|
mcause3_0[0] <= o_new_irq | i_e_op | (!i_trap & mcause3_0[1]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
if (i_mcause_en & i_cnt_done | i_trap)
|
||||||
|
mcause31 <= i_trap ? o_new_irq : csr_in;
|
||||||
|
if (i_rst)
|
||||||
|
if (RESET_STRATEGY != "NONE") begin
|
||||||
|
o_new_irq <= 1'b0;
|
||||||
|
mie_mtie <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
84
fw/rtl/serv/serv_ctrl.v
Normal file
84
fw/rtl/serv/serv_ctrl.v
Normal file
@ -0,0 +1,84 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
module serv_ctrl
|
||||||
|
#(parameter RESET_STRATEGY = "MINI",
|
||||||
|
parameter RESET_PC = 32'd0,
|
||||||
|
parameter WITH_CSR = 1)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
input wire i_rst,
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
input wire i_pc_en,
|
||||||
|
input wire i_cnt12to31,
|
||||||
|
input wire i_cnt0,
|
||||||
|
input wire i_cnt1,
|
||||||
|
input wire i_cnt2,
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
input wire i_jump,
|
||||||
|
input wire i_jal_or_jalr,
|
||||||
|
input wire i_utype,
|
||||||
|
input wire i_pc_rel,
|
||||||
|
input wire i_trap,
|
||||||
|
input wire i_iscomp,
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
input wire i_imm,
|
||||||
|
input wire i_buf,
|
||||||
|
input wire i_csr_pc,
|
||||||
|
output wire o_rd,
|
||||||
|
output wire o_bad_pc,
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
output reg [31:0] o_ibus_adr);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire pc_plus_4;
|
||||||
|
wire pc_plus_4_cy;
|
||||||
|
reg pc_plus_4_cy_r;
|
||||||
|
wire pc_plus_offset;
|
||||||
|
wire pc_plus_offset_cy;
|
||||||
|
reg pc_plus_offset_cy_r;
|
||||||
|
wire pc_plus_offset_aligned;
|
||||||
|
wire plus_4;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire pc = o_ibus_adr[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
wire new_pc;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire offset_a;
|
||||||
|
wire offset_b;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* If i_iscomp=1: increment pc by 2 else increment pc by 4 */
|
||||||
|
|
||||||
|
assign plus_4 = i_iscomp ? i_cnt1 : i_cnt2;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_bad_pc = pc_plus_offset_aligned;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign {pc_plus_4_cy,pc_plus_4} = pc+plus_4+pc_plus_4_cy_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (|WITH_CSR) begin : gen_csr
|
||||||
|
assign new_pc = i_trap ? (i_csr_pc & !i_cnt0) : i_jump ? pc_plus_offset_aligned : pc_plus_4;
|
||||||
|
end else begin : gen_no_csr
|
||||||
|
assign new_pc = i_jump ? pc_plus_offset_aligned : pc_plus_4;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
assign o_rd = (i_utype & pc_plus_offset_aligned) | (pc_plus_4 & i_jal_or_jalr);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign offset_a = i_pc_rel & pc;
|
||||||
|
assign offset_b = i_utype ? (i_imm & i_cnt12to31): i_buf;
|
||||||
|
assign {pc_plus_offset_cy,pc_plus_offset} = offset_a+offset_b+pc_plus_offset_cy_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign pc_plus_offset_aligned = pc_plus_offset & !i_cnt0;
|
||||||
|
|
||||||
|
initial if (RESET_STRATEGY == "NONE") o_ibus_adr = RESET_PC;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
pc_plus_4_cy_r <= i_pc_en & pc_plus_4_cy;
|
||||||
|
pc_plus_offset_cy_r <= i_pc_en & pc_plus_offset_cy;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (RESET_STRATEGY == "NONE") begin
|
||||||
|
if (i_pc_en)
|
||||||
|
o_ibus_adr <= {new_pc, o_ibus_adr[31:1]};
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
if (i_pc_en | i_rst)
|
||||||
|
o_ibus_adr <= i_rst ? RESET_PC : {new_pc, o_ibus_adr[31:1]};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endmodule
|
365
fw/rtl/serv/serv_decode.v
Normal file
365
fw/rtl/serv/serv_decode.v
Normal file
@ -0,0 +1,365 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
module serv_decode
|
||||||
|
#(parameter [0:0] PRE_REGISTER = 1,
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||||||
|
parameter [0:0] MDU = 0)
|
||||||
|
(
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||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
//Input
|
||||||
|
input wire [31:2] i_wb_rdt,
|
||||||
|
input wire i_wb_en,
|
||||||
|
//To state
|
||||||
|
output reg o_sh_right,
|
||||||
|
output reg o_bne_or_bge,
|
||||||
|
output reg o_cond_branch,
|
||||||
|
output reg o_e_op,
|
||||||
|
output reg o_ebreak,
|
||||||
|
output reg o_branch_op,
|
||||||
|
output reg o_shift_op,
|
||||||
|
output reg o_slt_or_branch,
|
||||||
|
output reg o_rd_op,
|
||||||
|
output reg o_two_stage_op,
|
||||||
|
output reg o_dbus_en,
|
||||||
|
//MDU
|
||||||
|
output reg o_mdu_op,
|
||||||
|
//Extension
|
||||||
|
output reg [2:0] o_ext_funct3,
|
||||||
|
//To bufreg
|
||||||
|
output reg o_bufreg_rs1_en,
|
||||||
|
output reg o_bufreg_imm_en,
|
||||||
|
output reg o_bufreg_clr_lsb,
|
||||||
|
output reg o_bufreg_sh_signed,
|
||||||
|
//To ctrl
|
||||||
|
output reg o_ctrl_jal_or_jalr,
|
||||||
|
output reg o_ctrl_utype,
|
||||||
|
output reg o_ctrl_pc_rel,
|
||||||
|
output reg o_ctrl_mret,
|
||||||
|
//To alu
|
||||||
|
output reg o_alu_sub,
|
||||||
|
output reg [1:0] o_alu_bool_op,
|
||||||
|
output reg o_alu_cmp_eq,
|
||||||
|
output reg o_alu_cmp_sig,
|
||||||
|
output reg [2:0] o_alu_rd_sel,
|
||||||
|
//To mem IF
|
||||||
|
output reg o_mem_signed,
|
||||||
|
output reg o_mem_word,
|
||||||
|
output reg o_mem_half,
|
||||||
|
output reg o_mem_cmd,
|
||||||
|
//To CSR
|
||||||
|
output reg o_csr_en,
|
||||||
|
output reg [1:0] o_csr_addr,
|
||||||
|
output reg o_csr_mstatus_en,
|
||||||
|
output reg o_csr_mie_en,
|
||||||
|
output reg o_csr_mcause_en,
|
||||||
|
output reg [1:0] o_csr_source,
|
||||||
|
output reg o_csr_d_sel,
|
||||||
|
output reg o_csr_imm_en,
|
||||||
|
output reg o_mtval_pc,
|
||||||
|
//To top
|
||||||
|
output reg [3:0] o_immdec_ctrl,
|
||||||
|
output reg [3:0] o_immdec_en,
|
||||||
|
output reg o_op_b_source,
|
||||||
|
//To RF IF
|
||||||
|
output reg o_rd_mem_en,
|
||||||
|
output reg o_rd_csr_en,
|
||||||
|
output reg o_rd_alu_en);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [4:0] opcode;
|
||||||
|
reg [2:0] funct3;
|
||||||
|
reg op20;
|
||||||
|
reg op21;
|
||||||
|
reg op22;
|
||||||
|
reg op26;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg imm25;
|
||||||
|
reg imm30;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_mdu_op = MDU & (opcode == 5'b01100) & imm25;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_two_stage_op =
|
||||||
|
~opcode[2] | (funct3[0] & ~funct3[1] & ~opcode[0] & ~opcode[4]) |
|
||||||
|
(funct3[1] & ~funct3[2] & ~opcode[0] & ~opcode[4]) | co_mdu_op;
|
||||||
|
wire co_shift_op = (opcode[2] & ~funct3[1]) & !co_mdu_op;
|
||||||
|
wire co_slt_or_branch = (opcode[4] | (funct3[1] & opcode[2]) | (imm30 & opcode[2] & opcode[3] & ~funct3[2])) & !co_mdu_op;
|
||||||
|
wire co_branch_op = opcode[4];
|
||||||
|
wire co_dbus_en = ~opcode[2] & ~opcode[4];
|
||||||
|
wire co_mtval_pc = opcode[4];
|
||||||
|
wire co_mem_word = funct3[1];
|
||||||
|
wire co_rd_alu_en = !opcode[0] & opcode[2] & !opcode[4] & !co_mdu_op;
|
||||||
|
wire co_rd_mem_en = (!opcode[2] & !opcode[0]) | co_mdu_op;
|
||||||
|
wire [2:0] co_ext_funct3 = funct3;
|
||||||
|
|
||||||
|
//jal,branch = imm
|
||||||
|
//jalr = rs1+imm
|
||||||
|
//mem = rs1+imm
|
||||||
|
//shift = rs1
|
||||||
|
wire co_bufreg_rs1_en = !opcode[4] | (!opcode[1] & opcode[0]);
|
||||||
|
wire co_bufreg_imm_en = !opcode[2];
|
||||||
|
|
||||||
|
//Clear LSB of immediate for BRANCH and JAL ops
|
||||||
|
//True for BRANCH and JAL
|
||||||
|
//False for JALR/LOAD/STORE/OP/OPIMM?
|
||||||
|
wire co_bufreg_clr_lsb = opcode[4] & ((opcode[1:0] == 2'b00) | (opcode[1:0] == 2'b11));
|
||||||
|
|
||||||
|
//Conditional branch
|
||||||
|
//True for BRANCH
|
||||||
|
//False for JAL/JALR
|
||||||
|
wire co_cond_branch = !opcode[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_ctrl_utype = !opcode[4] & opcode[2] & opcode[0];
|
||||||
|
wire co_ctrl_jal_or_jalr = opcode[4] & opcode[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
//PC-relative operations
|
||||||
|
//True for jal, b* auipc, ebreak
|
||||||
|
//False for jalr, lui
|
||||||
|
wire co_ctrl_pc_rel = (opcode[2:0] == 3'b000) |
|
||||||
|
(opcode[1:0] == 2'b11) |
|
||||||
|
(opcode[4] & opcode[2]) & op20|
|
||||||
|
(opcode[4:3] == 2'b00);
|
||||||
|
//Write to RD
|
||||||
|
//True for OP-IMM, AUIPC, OP, LUI, SYSTEM, JALR, JAL, LOAD
|
||||||
|
//False for STORE, BRANCH, MISC-MEM
|
||||||
|
wire co_rd_op = (opcode[2] |
|
||||||
|
(!opcode[2] & opcode[4] & opcode[0]) |
|
||||||
|
(!opcode[2] & !opcode[3] & !opcode[0]));
|
||||||
|
|
||||||
|
//
|
||||||
|
//funct3
|
||||||
|
//
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_sh_right = funct3[2];
|
||||||
|
wire co_bne_or_bge = funct3[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
//Matches system ops except eceall/ebreak/mret
|
||||||
|
wire csr_op = opcode[4] & opcode[2] & (|funct3);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//op20
|
||||||
|
wire co_ebreak = op20;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//opcode & funct3 & op21
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_ctrl_mret = opcode[4] & opcode[2] & op21 & !(|funct3);
|
||||||
|
//Matches system opcodes except CSR accesses (funct3 == 0)
|
||||||
|
//and mret (!op21)
|
||||||
|
wire co_e_op = opcode[4] & opcode[2] & !op21 & !(|funct3);
|
||||||
|
|
||||||
|
//opcode & funct3 & imm30
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_bufreg_sh_signed = imm30;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
True for sub, b*, slt*
|
||||||
|
False for add*
|
||||||
|
op opcode f3 i30
|
||||||
|
b* 11000 xxx x t
|
||||||
|
addi 00100 000 x f
|
||||||
|
slt* 0x100 01x x t
|
||||||
|
add 01100 000 0 f
|
||||||
|
sub 01100 000 1 t
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
wire co_alu_sub = funct3[1] | funct3[0] | (opcode[3] & imm30) | opcode[4];
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
Bits 26, 22, 21 and 20 are enough to uniquely identify the eight supported CSR regs
|
||||||
|
mtvec, mscratch, mepc and mtval are stored externally (normally in the RF) and are
|
||||||
|
treated differently from mstatus, mie and mcause which are stored in serv_csr.
|
||||||
|
|
||||||
|
The former get a 2-bit address as seen below while the latter get a
|
||||||
|
one-hot enable signal each.
|
||||||
|
|
||||||
|
Hex|2 222|Reg |csr
|
||||||
|
adr|6 210|name |addr
|
||||||
|
---|-----|--------|----
|
||||||
|
300|0_000|mstatus | xx
|
||||||
|
304|0_100|mie | xx
|
||||||
|
305|0_101|mtvec | 01
|
||||||
|
340|1_000|mscratch| 00
|
||||||
|
341|1_001|mepc | 10
|
||||||
|
342|1_010|mcause | xx
|
||||||
|
343|1_011|mtval | 11
|
||||||
|
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
//true for mtvec,mscratch,mepc and mtval
|
||||||
|
//false for mstatus, mie, mcause
|
||||||
|
wire csr_valid = op20 | (op26 & !op21);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_rd_csr_en = csr_op;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_csr_en = csr_op & csr_valid;
|
||||||
|
wire co_csr_mstatus_en = csr_op & !op26 & !op22;
|
||||||
|
wire co_csr_mie_en = csr_op & !op26 & op22 & !op20;
|
||||||
|
wire co_csr_mcause_en = csr_op & op21 & !op20;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [1:0] co_csr_source = funct3[1:0];
|
||||||
|
wire co_csr_d_sel = funct3[2];
|
||||||
|
wire co_csr_imm_en = opcode[4] & opcode[2] & funct3[2];
|
||||||
|
wire [1:0] co_csr_addr = {op26 & op20, !op26 | op21};
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_alu_cmp_eq = funct3[2:1] == 2'b00;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_alu_cmp_sig = ~((funct3[0] & funct3[1]) | (funct3[1] & funct3[2]));
|
||||||
|
|
||||||
|
wire co_mem_cmd = opcode[3];
|
||||||
|
wire co_mem_signed = ~funct3[2];
|
||||||
|
wire co_mem_half = funct3[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [1:0] co_alu_bool_op = funct3[1:0];
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [3:0] co_immdec_ctrl;
|
||||||
|
//True for S (STORE) or B (BRANCH) type instructions
|
||||||
|
//False for J type instructions
|
||||||
|
assign co_immdec_ctrl[0] = opcode[3:0] == 4'b1000;
|
||||||
|
//True for OP-IMM, LOAD, STORE, JALR (I S)
|
||||||
|
//False for LUI, AUIPC, JAL (U J)
|
||||||
|
assign co_immdec_ctrl[1] = (opcode[1:0] == 2'b00) | (opcode[2:1] == 2'b00);
|
||||||
|
assign co_immdec_ctrl[2] = opcode[4] & !opcode[0];
|
||||||
|
assign co_immdec_ctrl[3] = opcode[4];
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [3:0] co_immdec_en;
|
||||||
|
assign co_immdec_en[3] = opcode[4] | opcode[3] | opcode[2] | !opcode[0]; //B I J S U
|
||||||
|
assign co_immdec_en[2] = (opcode[4] & opcode[2]) | !opcode[3] | opcode[0]; // I J U
|
||||||
|
assign co_immdec_en[1] = (opcode[2:1] == 2'b01) | (opcode[2] & opcode[0]) | co_csr_imm_en;// J U
|
||||||
|
assign co_immdec_en[0] = ~co_rd_op; //B S
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [2:0] co_alu_rd_sel;
|
||||||
|
assign co_alu_rd_sel[0] = (funct3 == 3'b000); // Add/sub
|
||||||
|
assign co_alu_rd_sel[1] = (funct3[2:1] == 2'b01); //SLT*
|
||||||
|
assign co_alu_rd_sel[2] = funct3[2]; //Bool
|
||||||
|
|
||||||
|
//0 (OP_B_SOURCE_IMM) when OPIMM
|
||||||
|
//1 (OP_B_SOURCE_RS2) when BRANCH or OP
|
||||||
|
wire co_op_b_source = opcode[3];
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (PRE_REGISTER) begin : gen_pre_register
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
if (i_wb_en) begin
|
||||||
|
funct3 <= i_wb_rdt[14:12];
|
||||||
|
imm30 <= i_wb_rdt[30];
|
||||||
|
imm25 <= i_wb_rdt[25];
|
||||||
|
opcode <= i_wb_rdt[6:2];
|
||||||
|
op20 <= i_wb_rdt[20];
|
||||||
|
op21 <= i_wb_rdt[21];
|
||||||
|
op22 <= i_wb_rdt[22];
|
||||||
|
op26 <= i_wb_rdt[26];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(*) begin
|
||||||
|
o_sh_right = co_sh_right;
|
||||||
|
o_bne_or_bge = co_bne_or_bge;
|
||||||
|
o_cond_branch = co_cond_branch;
|
||||||
|
o_dbus_en = co_dbus_en;
|
||||||
|
o_mtval_pc = co_mtval_pc;
|
||||||
|
o_two_stage_op = co_two_stage_op;
|
||||||
|
o_e_op = co_e_op;
|
||||||
|
o_ebreak = co_ebreak;
|
||||||
|
o_branch_op = co_branch_op;
|
||||||
|
o_shift_op = co_shift_op;
|
||||||
|
o_slt_or_branch = co_slt_or_branch;
|
||||||
|
o_rd_op = co_rd_op;
|
||||||
|
o_mdu_op = co_mdu_op;
|
||||||
|
o_ext_funct3 = co_ext_funct3;
|
||||||
|
o_bufreg_rs1_en = co_bufreg_rs1_en;
|
||||||
|
o_bufreg_imm_en = co_bufreg_imm_en;
|
||||||
|
o_bufreg_clr_lsb = co_bufreg_clr_lsb;
|
||||||
|
o_bufreg_sh_signed = co_bufreg_sh_signed;
|
||||||
|
o_ctrl_jal_or_jalr = co_ctrl_jal_or_jalr;
|
||||||
|
o_ctrl_utype = co_ctrl_utype;
|
||||||
|
o_ctrl_pc_rel = co_ctrl_pc_rel;
|
||||||
|
o_ctrl_mret = co_ctrl_mret;
|
||||||
|
o_alu_sub = co_alu_sub;
|
||||||
|
o_alu_bool_op = co_alu_bool_op;
|
||||||
|
o_alu_cmp_eq = co_alu_cmp_eq;
|
||||||
|
o_alu_cmp_sig = co_alu_cmp_sig;
|
||||||
|
o_alu_rd_sel = co_alu_rd_sel;
|
||||||
|
o_mem_signed = co_mem_signed;
|
||||||
|
o_mem_word = co_mem_word;
|
||||||
|
o_mem_half = co_mem_half;
|
||||||
|
o_mem_cmd = co_mem_cmd;
|
||||||
|
o_csr_en = co_csr_en;
|
||||||
|
o_csr_addr = co_csr_addr;
|
||||||
|
o_csr_mstatus_en = co_csr_mstatus_en;
|
||||||
|
o_csr_mie_en = co_csr_mie_en;
|
||||||
|
o_csr_mcause_en = co_csr_mcause_en;
|
||||||
|
o_csr_source = co_csr_source;
|
||||||
|
o_csr_d_sel = co_csr_d_sel;
|
||||||
|
o_csr_imm_en = co_csr_imm_en;
|
||||||
|
o_immdec_ctrl = co_immdec_ctrl;
|
||||||
|
o_immdec_en = co_immdec_en;
|
||||||
|
o_op_b_source = co_op_b_source;
|
||||||
|
o_rd_csr_en = co_rd_csr_en;
|
||||||
|
o_rd_alu_en = co_rd_alu_en;
|
||||||
|
o_rd_mem_en = co_rd_mem_en;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
end else begin : gen_post_register
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(*) begin
|
||||||
|
funct3 = i_wb_rdt[14:12];
|
||||||
|
imm30 = i_wb_rdt[30];
|
||||||
|
imm25 = i_wb_rdt[25];
|
||||||
|
opcode = i_wb_rdt[6:2];
|
||||||
|
op20 = i_wb_rdt[20];
|
||||||
|
op21 = i_wb_rdt[21];
|
||||||
|
op22 = i_wb_rdt[22];
|
||||||
|
op26 = i_wb_rdt[26];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
if (i_wb_en) begin
|
||||||
|
o_sh_right <= co_sh_right;
|
||||||
|
o_bne_or_bge <= co_bne_or_bge;
|
||||||
|
o_cond_branch <= co_cond_branch;
|
||||||
|
o_e_op <= co_e_op;
|
||||||
|
o_ebreak <= co_ebreak;
|
||||||
|
o_two_stage_op <= co_two_stage_op;
|
||||||
|
o_dbus_en <= co_dbus_en;
|
||||||
|
o_mtval_pc <= co_mtval_pc;
|
||||||
|
o_branch_op <= co_branch_op;
|
||||||
|
o_shift_op <= co_shift_op;
|
||||||
|
o_slt_or_branch <= co_slt_or_branch;
|
||||||
|
o_rd_op <= co_rd_op;
|
||||||
|
o_mdu_op <= co_mdu_op;
|
||||||
|
o_ext_funct3 <= co_ext_funct3;
|
||||||
|
o_bufreg_rs1_en <= co_bufreg_rs1_en;
|
||||||
|
o_bufreg_imm_en <= co_bufreg_imm_en;
|
||||||
|
o_bufreg_clr_lsb <= co_bufreg_clr_lsb;
|
||||||
|
o_bufreg_sh_signed <= co_bufreg_sh_signed;
|
||||||
|
o_ctrl_jal_or_jalr <= co_ctrl_jal_or_jalr;
|
||||||
|
o_ctrl_utype <= co_ctrl_utype;
|
||||||
|
o_ctrl_pc_rel <= co_ctrl_pc_rel;
|
||||||
|
o_ctrl_mret <= co_ctrl_mret;
|
||||||
|
o_alu_sub <= co_alu_sub;
|
||||||
|
o_alu_bool_op <= co_alu_bool_op;
|
||||||
|
o_alu_cmp_eq <= co_alu_cmp_eq;
|
||||||
|
o_alu_cmp_sig <= co_alu_cmp_sig;
|
||||||
|
o_alu_rd_sel <= co_alu_rd_sel;
|
||||||
|
o_mem_signed <= co_mem_signed;
|
||||||
|
o_mem_word <= co_mem_word;
|
||||||
|
o_mem_half <= co_mem_half;
|
||||||
|
o_mem_cmd <= co_mem_cmd;
|
||||||
|
o_csr_en <= co_csr_en;
|
||||||
|
o_csr_addr <= co_csr_addr;
|
||||||
|
o_csr_mstatus_en <= co_csr_mstatus_en;
|
||||||
|
o_csr_mie_en <= co_csr_mie_en;
|
||||||
|
o_csr_mcause_en <= co_csr_mcause_en;
|
||||||
|
o_csr_source <= co_csr_source;
|
||||||
|
o_csr_d_sel <= co_csr_d_sel;
|
||||||
|
o_csr_imm_en <= co_csr_imm_en;
|
||||||
|
o_immdec_ctrl <= co_immdec_ctrl;
|
||||||
|
o_immdec_en <= co_immdec_en;
|
||||||
|
o_op_b_source <= co_op_b_source;
|
||||||
|
o_rd_csr_en <= co_rd_csr_en;
|
||||||
|
o_rd_alu_en <= co_rd_alu_en;
|
||||||
|
o_rd_mem_en <= co_rd_mem_en;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
95
fw/rtl/serv/serv_immdec.v
Normal file
95
fw/rtl/serv/serv_immdec.v
Normal file
@ -0,0 +1,95 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
module serv_immdec
|
||||||
|
#(parameter SHARED_RFADDR_IMM_REGS = 1)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
input wire i_cnt_en,
|
||||||
|
input wire i_cnt_done,
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
input wire [3:0] i_immdec_en,
|
||||||
|
input wire i_csr_imm_en,
|
||||||
|
input wire [3:0] i_ctrl,
|
||||||
|
output wire [4:0] o_rd_addr,
|
||||||
|
output wire [4:0] o_rs1_addr,
|
||||||
|
output wire [4:0] o_rs2_addr,
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
output wire o_csr_imm,
|
||||||
|
output wire o_imm,
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
input wire i_wb_en,
|
||||||
|
input wire [31:7] i_wb_rdt);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg imm31;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [8:0] imm19_12_20;
|
||||||
|
reg imm7;
|
||||||
|
reg [5:0] imm30_25;
|
||||||
|
reg [4:0] imm24_20;
|
||||||
|
reg [4:0] imm11_7;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_csr_imm = imm19_12_20[4];
|
||||||
|
|
||||||
|
wire signbit = imm31 & !i_csr_imm_en;
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (SHARED_RFADDR_IMM_REGS) begin : gen_shared_imm_regs
|
||||||
|
assign o_rs1_addr = imm19_12_20[8:4];
|
||||||
|
assign o_rs2_addr = imm24_20;
|
||||||
|
assign o_rd_addr = imm11_7;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (i_wb_en) begin
|
||||||
|
/* CSR immediates are always zero-extended, hence clear the signbit */
|
||||||
|
imm31 <= i_wb_rdt[31];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
if (i_wb_en | (i_cnt_en & i_immdec_en[1]))
|
||||||
|
imm19_12_20 <= i_wb_en ? {i_wb_rdt[19:12],i_wb_rdt[20]} : {i_ctrl[3] ? signbit : imm24_20[0], imm19_12_20[8:1]};
|
||||||
|
if (i_wb_en | (i_cnt_en))
|
||||||
|
imm7 <= i_wb_en ? i_wb_rdt[7] : signbit;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_wb_en | (i_cnt_en & i_immdec_en[3]))
|
||||||
|
imm30_25 <= i_wb_en ? i_wb_rdt[30:25] : {i_ctrl[2] ? imm7 : i_ctrl[1] ? signbit : imm19_12_20[0], imm30_25[5:1]};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_wb_en | (i_cnt_en & i_immdec_en[2]))
|
||||||
|
imm24_20 <= i_wb_en ? i_wb_rdt[24:20] : {imm30_25[0], imm24_20[4:1]};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_wb_en | (i_cnt_en & i_immdec_en[0]))
|
||||||
|
imm11_7 <= i_wb_en ? i_wb_rdt[11:7] : {imm30_25[0], imm11_7[4:1]};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else begin : gen_separate_imm_regs
|
||||||
|
reg [4:0] rd_addr;
|
||||||
|
reg [4:0] rs1_addr;
|
||||||
|
reg [4:0] rs2_addr;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rd_addr = rd_addr;
|
||||||
|
assign o_rs1_addr = rs1_addr;
|
||||||
|
assign o_rs2_addr = rs2_addr;
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (i_wb_en) begin
|
||||||
|
/* CSR immediates are always zero-extended, hence clear the signbit */
|
||||||
|
imm31 <= i_wb_rdt[31];
|
||||||
|
imm19_12_20 <= {i_wb_rdt[19:12],i_wb_rdt[20]};
|
||||||
|
imm7 <= i_wb_rdt[7];
|
||||||
|
imm30_25 <= i_wb_rdt[30:25];
|
||||||
|
imm24_20 <= i_wb_rdt[24:20];
|
||||||
|
imm11_7 <= i_wb_rdt[11:7];
|
||||||
|
|
||||||
|
rd_addr <= i_wb_rdt[11:7];
|
||||||
|
rs1_addr <= i_wb_rdt[19:15];
|
||||||
|
rs2_addr <= i_wb_rdt[24:20];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
if (i_cnt_en) begin
|
||||||
|
imm19_12_20 <= {i_ctrl[3] ? signbit : imm24_20[0], imm19_12_20[8:1]};
|
||||||
|
imm7 <= signbit;
|
||||||
|
imm30_25 <= {i_ctrl[2] ? imm7 : i_ctrl[1] ? signbit : imm19_12_20[0], imm30_25[5:1]};
|
||||||
|
imm24_20 <= {imm30_25[0], imm24_20[4:1]};
|
||||||
|
imm11_7 <= {imm30_25[0], imm11_7[4:1]};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_imm = i_cnt_done ? signbit : i_ctrl[0] ? imm11_7[0] : imm24_20[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
69
fw/rtl/serv/serv_mem_if.v
Normal file
69
fw/rtl/serv/serv_mem_if.v
Normal file
@ -0,0 +1,69 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
module serv_mem_if
|
||||||
|
#(
|
||||||
|
parameter [0:0] WITH_CSR = 1,
|
||||||
|
parameter W = 1,
|
||||||
|
parameter B = W-1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
input wire [1:0] i_bytecnt,
|
||||||
|
input wire [1:0] i_lsb,
|
||||||
|
output wire o_byte_valid,
|
||||||
|
output wire o_misalign,
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
input wire i_signed,
|
||||||
|
input wire i_word,
|
||||||
|
input wire i_half,
|
||||||
|
//MDU
|
||||||
|
input wire i_mdu_op,
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
input wire [B:0] i_bufreg2_q,
|
||||||
|
output wire [B:0] o_rd,
|
||||||
|
//External interface
|
||||||
|
output wire [3:0] o_wb_sel);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg signbit;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
Before a store operation, the data to be written needs to be shifted into
|
||||||
|
place. Depending on the address alignment, we need to shift different
|
||||||
|
amounts. One formula for calculating this is to say that we shift when
|
||||||
|
i_lsb + i_bytecnt < 4. Unfortunately, the synthesis tools don't seem to be
|
||||||
|
clever enough so the hideous expression below is used to achieve the same
|
||||||
|
thing in a more optimal way.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
assign o_byte_valid
|
||||||
|
= (!i_lsb[0] & !i_lsb[1]) |
|
||||||
|
(!i_bytecnt[0] & !i_bytecnt[1]) |
|
||||||
|
(!i_bytecnt[1] & !i_lsb[1]) |
|
||||||
|
(!i_bytecnt[1] & !i_lsb[0]) |
|
||||||
|
(!i_bytecnt[0] & !i_lsb[1]);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire dat_valid =
|
||||||
|
i_mdu_op |
|
||||||
|
i_word |
|
||||||
|
(i_bytecnt == 2'b00) |
|
||||||
|
(i_half & !i_bytecnt[1]);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rd = dat_valid ? i_bufreg2_q : {W{i_signed & signbit}};
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wb_sel[3] = (i_lsb == 2'b11) | i_word | (i_half & i_lsb[1]);
|
||||||
|
assign o_wb_sel[2] = (i_lsb == 2'b10) | i_word;
|
||||||
|
assign o_wb_sel[1] = (i_lsb == 2'b01) | i_word | (i_half & !i_lsb[1]);
|
||||||
|
assign o_wb_sel[0] = (i_lsb == 2'b00);
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (dat_valid)
|
||||||
|
signbit <= i_bufreg2_q[B];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
mem_misalign is checked after the init stage to decide whether to do a data
|
||||||
|
bus transaction or go to the trap state. It is only guaranteed to be correct
|
||||||
|
at this time
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
assign o_misalign = WITH_CSR & ((i_lsb[0] & (i_word | i_half)) | (i_lsb[1] & i_word));
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
149
fw/rtl/serv/serv_rf_if.v
Normal file
149
fw/rtl/serv/serv_rf_if.v
Normal file
@ -0,0 +1,149 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
module serv_rf_if
|
||||||
|
#(parameter WITH_CSR = 1)
|
||||||
|
(//RF Interface
|
||||||
|
input wire i_cnt_en,
|
||||||
|
output wire [4+WITH_CSR:0] o_wreg0,
|
||||||
|
output wire [4+WITH_CSR:0] o_wreg1,
|
||||||
|
output wire o_wen0,
|
||||||
|
output wire o_wen1,
|
||||||
|
output wire o_wdata0,
|
||||||
|
output wire o_wdata1,
|
||||||
|
output wire [4+WITH_CSR:0] o_rreg0,
|
||||||
|
output wire [4+WITH_CSR:0] o_rreg1,
|
||||||
|
input wire i_rdata0,
|
||||||
|
input wire i_rdata1,
|
||||||
|
|
||||||
|
//Trap interface
|
||||||
|
input wire i_trap,
|
||||||
|
input wire i_mret,
|
||||||
|
input wire i_mepc,
|
||||||
|
input wire i_mtval_pc,
|
||||||
|
input wire i_bufreg_q,
|
||||||
|
input wire i_bad_pc,
|
||||||
|
output wire o_csr_pc,
|
||||||
|
//CSR interface
|
||||||
|
input wire i_csr_en,
|
||||||
|
input wire [1:0] i_csr_addr,
|
||||||
|
input wire i_csr,
|
||||||
|
output wire o_csr,
|
||||||
|
//RD write port
|
||||||
|
input wire i_rd_wen,
|
||||||
|
input wire [4:0] i_rd_waddr,
|
||||||
|
input wire i_ctrl_rd,
|
||||||
|
input wire i_alu_rd,
|
||||||
|
input wire i_rd_alu_en,
|
||||||
|
input wire i_csr_rd,
|
||||||
|
input wire i_rd_csr_en,
|
||||||
|
input wire i_mem_rd,
|
||||||
|
input wire i_rd_mem_en,
|
||||||
|
|
||||||
|
//RS1 read port
|
||||||
|
input wire [4:0] i_rs1_raddr,
|
||||||
|
output wire o_rs1,
|
||||||
|
//RS2 read port
|
||||||
|
input wire [4:0] i_rs2_raddr,
|
||||||
|
output wire o_rs2);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
********** Write side ***********
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
wire rd_wen = i_rd_wen & (|i_rd_waddr);
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (|WITH_CSR) begin : gen_csr
|
||||||
|
wire rd = (i_ctrl_rd ) |
|
||||||
|
(i_alu_rd & i_rd_alu_en) |
|
||||||
|
(i_csr_rd & i_rd_csr_en) |
|
||||||
|
(i_mem_rd & i_rd_mem_en);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire mtval = i_mtval_pc ? i_bad_pc : i_bufreg_q;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wdata0 = i_trap ? mtval : rd;
|
||||||
|
assign o_wdata1 = i_trap ? i_mepc : i_csr;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Port 0 handles writes to mtval during traps and rd otherwise
|
||||||
|
* Port 1 handles writes to mepc during traps and csr accesses otherwise
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* GPR registers are mapped to address 0-31 (bits 0xxxxx).
|
||||||
|
* Following that are four CSR registers
|
||||||
|
* mscratch 100000
|
||||||
|
* mtvec 100001
|
||||||
|
* mepc 100010
|
||||||
|
* mtval 100011
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wreg0 = i_trap ? {6'b100011} : {1'b0,i_rd_waddr};
|
||||||
|
assign o_wreg1 = i_trap ? {6'b100010} : {4'b1000,i_csr_addr};
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wen0 = i_cnt_en & (i_trap | rd_wen);
|
||||||
|
assign o_wen1 = i_cnt_en & (i_trap | i_csr_en);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
********** Read side ***********
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
//0 : RS1
|
||||||
|
//1 : RS2 / CSR
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rreg0 = {1'b0, i_rs1_raddr};
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
The address of the second read port (o_rreg1) can get assigned from four
|
||||||
|
different sources
|
||||||
|
|
||||||
|
Normal operations : i_rs2_raddr
|
||||||
|
CSR access : i_csr_addr
|
||||||
|
trap : MTVEC
|
||||||
|
mret : MEPC
|
||||||
|
|
||||||
|
Address 0-31 in the RF are assigned to the GPRs. After that follows the four
|
||||||
|
CSRs on addresses 32-35
|
||||||
|
|
||||||
|
32 MSCRATCH
|
||||||
|
33 MTVEC
|
||||||
|
34 MEPC
|
||||||
|
35 MTVAL
|
||||||
|
|
||||||
|
The expression below is an optimized version of this logic
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
wire sel_rs2 = !(i_trap | i_mret | i_csr_en);
|
||||||
|
assign o_rreg1 = {~sel_rs2,
|
||||||
|
i_rs2_raddr[4:2] & {3{sel_rs2}},
|
||||||
|
{1'b0,i_trap} | {i_mret,1'b0} | ({2{i_csr_en}} & i_csr_addr) | ({2{sel_rs2}} & i_rs2_raddr[1:0])};
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rs1 = i_rdata0;
|
||||||
|
assign o_rs2 = i_rdata1;
|
||||||
|
assign o_csr = i_rdata1 & i_csr_en;
|
||||||
|
assign o_csr_pc = i_rdata1;
|
||||||
|
|
||||||
|
end else begin : gen_no_csr
|
||||||
|
wire rd = (i_ctrl_rd ) |
|
||||||
|
(i_alu_rd & i_rd_alu_en) |
|
||||||
|
(i_mem_rd & i_rd_mem_en);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wdata0 = rd;
|
||||||
|
assign o_wdata1 = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wreg0 = i_rd_waddr;
|
||||||
|
assign o_wreg1 = 5'd0;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wen0 = i_cnt_en & rd_wen;
|
||||||
|
assign o_wen1 = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
********** Read side ***********
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rreg0 = i_rs1_raddr;
|
||||||
|
assign o_rreg1 = i_rs2_raddr;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rs1 = i_rdata0;
|
||||||
|
assign o_rs2 = i_rdata1;
|
||||||
|
assign o_csr = 1'b0;
|
||||||
|
assign o_csr_pc = 1'b0;
|
||||||
|
end // else: !if(WITH_CSR)
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
endmodule
|
45
fw/rtl/serv/serv_rf_ram.v
Normal file
45
fw/rtl/serv/serv_rf_ram.v
Normal file
@ -0,0 +1,45 @@
|
|||||||
|
module serv_rf_ram
|
||||||
|
#(parameter width=0,
|
||||||
|
parameter csr_regs=4,
|
||||||
|
parameter depth=32*(32+csr_regs)/width)
|
||||||
|
(input wire i_clk,
|
||||||
|
input wire [$clog2(depth)-1:0] i_waddr,
|
||||||
|
input wire [width-1:0] i_wdata,
|
||||||
|
input wire i_wen,
|
||||||
|
input wire [$clog2(depth)-1:0] i_raddr,
|
||||||
|
input wire i_ren,
|
||||||
|
output wire [width-1:0] o_rdata);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [width-1:0] memory [0:depth-1];
|
||||||
|
reg [width-1:0] rdata ;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (i_wen)
|
||||||
|
memory[i_waddr] <= i_wdata;
|
||||||
|
rdata <= i_ren ? memory[i_raddr] : {width{1'bx}};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Reads from reg x0 needs to return 0
|
||||||
|
Check that the part of the read address corresponding to the register
|
||||||
|
is zero and gate the output
|
||||||
|
width LSB of reg index $clog2(width)
|
||||||
|
2 4 1
|
||||||
|
4 3 2
|
||||||
|
8 2 3
|
||||||
|
16 1 4
|
||||||
|
32 0 5
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
reg regzero;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk)
|
||||||
|
regzero <= !(|i_raddr[$clog2(depth)-1:5-$clog2(width)]);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rdata = rdata & ~{width{regzero}};
|
||||||
|
|
||||||
|
`ifdef SERV_CLEAR_RAM
|
||||||
|
integer i;
|
||||||
|
initial
|
||||||
|
for (i=0;i<depth;i=i+1)
|
||||||
|
memory[i] = {width{1'd0}};
|
||||||
|
`endif
|
||||||
|
endmodule
|
174
fw/rtl/serv/serv_rf_ram_if.v
Normal file
174
fw/rtl/serv/serv_rf_ram_if.v
Normal file
@ -0,0 +1,174 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
module serv_rf_ram_if
|
||||||
|
#(//Data width. Adjust to preferred width of SRAM data interface
|
||||||
|
parameter width=8,
|
||||||
|
|
||||||
|
//Select reset strategy.
|
||||||
|
// "MINI" for resetting minimally required FFs
|
||||||
|
// "NONE" for relying on FFs having a defined value on startup
|
||||||
|
parameter reset_strategy="MINI",
|
||||||
|
|
||||||
|
//Number of CSR registers. These are allocated after the normal
|
||||||
|
// GPR registers in the RAM.
|
||||||
|
parameter csr_regs=4,
|
||||||
|
|
||||||
|
//Internal parameters calculated from above values. Do not change
|
||||||
|
parameter raw=$clog2(32+csr_regs), //Register address width
|
||||||
|
parameter l2w=$clog2(width), //log2 of width
|
||||||
|
parameter aw=5+raw-l2w) //Address width
|
||||||
|
(
|
||||||
|
//SERV side
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
input wire i_rst,
|
||||||
|
input wire i_wreq,
|
||||||
|
input wire i_rreq,
|
||||||
|
output wire o_ready,
|
||||||
|
input wire [raw-1:0] i_wreg0,
|
||||||
|
input wire [raw-1:0] i_wreg1,
|
||||||
|
input wire i_wen0,
|
||||||
|
input wire i_wen1,
|
||||||
|
input wire i_wdata0,
|
||||||
|
input wire i_wdata1,
|
||||||
|
input wire [raw-1:0] i_rreg0,
|
||||||
|
input wire [raw-1:0] i_rreg1,
|
||||||
|
output wire o_rdata0,
|
||||||
|
output wire o_rdata1,
|
||||||
|
//RAM side
|
||||||
|
output wire [aw-1:0] o_waddr,
|
||||||
|
output wire [width-1:0] o_wdata,
|
||||||
|
output wire o_wen,
|
||||||
|
output wire [aw-1:0] o_raddr,
|
||||||
|
output wire o_ren,
|
||||||
|
input wire [width-1:0] i_rdata);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg rgnt;
|
||||||
|
assign o_ready = rgnt | i_wreq;
|
||||||
|
reg [4:0] rcnt;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg rtrig1;
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
********** Write side ***********
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [4:0] wcnt;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [width-1:0] wdata0_r;
|
||||||
|
reg [width-0:0] wdata1_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg wen0_r;
|
||||||
|
reg wen1_r;
|
||||||
|
wire wtrig0;
|
||||||
|
wire wtrig1;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign wtrig0 = rtrig1;
|
||||||
|
|
||||||
|
generate if (width == 2) begin : gen_w_eq_2
|
||||||
|
assign wtrig1 = wcnt[0];
|
||||||
|
end else begin : gen_w_neq_2
|
||||||
|
reg wtrig0_r;
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) wtrig0_r <= wtrig0;
|
||||||
|
assign wtrig1 = wtrig0_r;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wdata = wtrig1 ?
|
||||||
|
wdata1_r[width-1:0] :
|
||||||
|
wdata0_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [raw-1:0] wreg = wtrig1 ? i_wreg1 : i_wreg0;
|
||||||
|
generate if (width == 32) begin : gen_w_eq_32
|
||||||
|
assign o_waddr = wreg;
|
||||||
|
end else begin : gen_w_neq_32
|
||||||
|
assign o_waddr = {wreg, wcnt[4:l2w]};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_wen = (wtrig0 & wen0_r) | (wtrig1 & wen1_r);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign wcnt = rcnt-4;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (wcnt[0]) begin
|
||||||
|
wen0_r <= i_wen0;
|
||||||
|
wen1_r <= i_wen1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
wdata0_r <= {i_wdata0,wdata0_r[width-1:1]};
|
||||||
|
wdata1_r <= {i_wdata1,wdata1_r[width-0:1]};
|
||||||
|
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
********** Read side ***********
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
wire rtrig0;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [raw-1:0] rreg = rtrig0 ? i_rreg1 : i_rreg0;
|
||||||
|
generate if (width == 32) begin : gen_rreg_eq_32
|
||||||
|
assign o_raddr = rreg;
|
||||||
|
end else begin : gen_rreg_neq_32
|
||||||
|
assign o_raddr = {rreg, rcnt[4:l2w]};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [width-1:0] rdata0;
|
||||||
|
reg [width-2:0] rdata1;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg rgate;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rdata0 = rdata0[0];
|
||||||
|
assign o_rdata1 = rtrig1 ? i_rdata[0] : rdata1[0];
|
||||||
|
|
||||||
|
assign rtrig0 = (rcnt[l2w-1:0] == 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
generate if (width == 2) begin : gen_ren_w_eq_2
|
||||||
|
assign o_ren = rgate;
|
||||||
|
end else begin : gen_ren_w_neq_2
|
||||||
|
assign o_ren = rgate & (rcnt[l2w-1:1] == 0);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
reg rreq_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
generate if (width>2) begin : gen_rdata1_w_neq_2
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
rdata1 <= {1'b0,rdata1[width-2:1]}; //Optimize?
|
||||||
|
if (rtrig1)
|
||||||
|
rdata1[width-2:0] <= i_rdata[width-1:1];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else begin : gen_rdata1_w_eq_2
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) if (rtrig1) rdata1 <= i_rdata[1];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (&rcnt | i_rreq)
|
||||||
|
rgate <= i_rreq;
|
||||||
|
|
||||||
|
rtrig1 <= rtrig0;
|
||||||
|
rcnt <= rcnt+5'd1;
|
||||||
|
if (i_rreq | i_wreq)
|
||||||
|
rcnt <= {3'd0,i_wreq,1'b0};
|
||||||
|
|
||||||
|
rreq_r <= i_rreq;
|
||||||
|
rgnt <= rreq_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
rdata0 <= {1'b0,rdata0[width-1:1]};
|
||||||
|
if (rtrig0)
|
||||||
|
rdata0 <= i_rdata;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_rst) begin
|
||||||
|
if (reset_strategy != "NONE") begin
|
||||||
|
rgate <= 1'b0;
|
||||||
|
rgnt <= 1'b0;
|
||||||
|
rreq_r <= 1'b0;
|
||||||
|
rcnt <= 5'd0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
216
fw/rtl/serv/serv_rf_top.v
Normal file
216
fw/rtl/serv/serv_rf_top.v
Normal file
@ -0,0 +1,216 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
|
||||||
|
module serv_rf_top
|
||||||
|
#(parameter RESET_PC = 32'd0,
|
||||||
|
/* COMPRESSED=1: Enable the compressed decoder and allowed misaligned jump of pc
|
||||||
|
COMPRESSED=0: Disable the compressed decoder and does not allow the misaligned jump of pc
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
parameter [0:0] COMPRESSED = 0,
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
ALIGN = 1: Fetch the aligned instruction by making two bus transactions if the misaligned address
|
||||||
|
is given to the instruction bus.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
parameter [0:0] ALIGN = COMPRESSED,
|
||||||
|
/* Multiplication and Division Unit
|
||||||
|
This parameter enables the interface for connecting SERV and MDU
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
parameter [0:0] MDU = 0,
|
||||||
|
/* Register signals before or after the decoder
|
||||||
|
0 : Register after the decoder. Faster but uses more resources
|
||||||
|
1 : (default) Register before the decoder. Slower but uses less resources
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
parameter PRE_REGISTER = 1,
|
||||||
|
/* Amount of reset applied to design
|
||||||
|
"NONE" : No reset at all. Relies on a POR to set correct initialization
|
||||||
|
values and that core isn't reset during runtime
|
||||||
|
"MINI" : Standard setting. Resets the minimal amount of FFs needed to
|
||||||
|
restart execution from the instruction at RESET_PC
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
parameter RESET_STRATEGY = "MINI",
|
||||||
|
parameter WITH_CSR = 1,
|
||||||
|
parameter RF_WIDTH = 2,
|
||||||
|
parameter RF_L2D = $clog2((32+(WITH_CSR*4))*32/RF_WIDTH))
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
input wire i_rst,
|
||||||
|
input wire i_timer_irq,
|
||||||
|
`ifdef RISCV_FORMAL
|
||||||
|
output wire rvfi_valid,
|
||||||
|
output wire [63:0] rvfi_order,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_insn,
|
||||||
|
output wire rvfi_trap,
|
||||||
|
output wire rvfi_halt,
|
||||||
|
output wire rvfi_intr,
|
||||||
|
output wire [1:0] rvfi_mode,
|
||||||
|
output wire [1:0] rvfi_ixl,
|
||||||
|
output wire [4:0] rvfi_rs1_addr,
|
||||||
|
output wire [4:0] rvfi_rs2_addr,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_rs1_rdata,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_rs2_rdata,
|
||||||
|
output wire [4:0] rvfi_rd_addr,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_rd_wdata,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_pc_rdata,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_pc_wdata,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_mem_addr,
|
||||||
|
output wire [3:0] rvfi_mem_rmask,
|
||||||
|
output wire [3:0] rvfi_mem_wmask,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_mem_rdata,
|
||||||
|
output wire [31:0] rvfi_mem_wdata,
|
||||||
|
`endif
|
||||||
|
output wire [31:0] o_ibus_adr,
|
||||||
|
output wire o_ibus_cyc,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_ibus_rdt,
|
||||||
|
input wire i_ibus_ack,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_dbus_adr,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_dbus_dat,
|
||||||
|
output wire [3:0] o_dbus_sel,
|
||||||
|
output wire o_dbus_we ,
|
||||||
|
output wire o_dbus_cyc,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_dbus_rdt,
|
||||||
|
input wire i_dbus_ack,
|
||||||
|
|
||||||
|
// Extension
|
||||||
|
output wire [31:0] o_ext_rs1,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_ext_rs2,
|
||||||
|
output wire [ 2:0] o_ext_funct3,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_ext_rd,
|
||||||
|
input wire i_ext_ready,
|
||||||
|
// MDU
|
||||||
|
output wire o_mdu_valid);
|
||||||
|
|
||||||
|
localparam CSR_REGS = WITH_CSR*4;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire rf_wreq;
|
||||||
|
wire rf_rreq;
|
||||||
|
wire [4+WITH_CSR:0] wreg0;
|
||||||
|
wire [4+WITH_CSR:0] wreg1;
|
||||||
|
wire wen0;
|
||||||
|
wire wen1;
|
||||||
|
wire wdata0;
|
||||||
|
wire wdata1;
|
||||||
|
wire [4+WITH_CSR:0] rreg0;
|
||||||
|
wire [4+WITH_CSR:0] rreg1;
|
||||||
|
wire rf_ready;
|
||||||
|
wire rdata0;
|
||||||
|
wire rdata1;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [RF_L2D-1:0] waddr;
|
||||||
|
wire [RF_WIDTH-1:0] wdata;
|
||||||
|
wire wen;
|
||||||
|
wire [RF_L2D-1:0] raddr;
|
||||||
|
wire ren;
|
||||||
|
wire [RF_WIDTH-1:0] rdata;
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_rf_ram_if
|
||||||
|
#(.width (RF_WIDTH),
|
||||||
|
.reset_strategy (RESET_STRATEGY),
|
||||||
|
.csr_regs (CSR_REGS))
|
||||||
|
rf_ram_if
|
||||||
|
(.i_clk (clk),
|
||||||
|
.i_rst (i_rst),
|
||||||
|
.i_wreq (rf_wreq),
|
||||||
|
.i_rreq (rf_rreq),
|
||||||
|
.o_ready (rf_ready),
|
||||||
|
.i_wreg0 (wreg0),
|
||||||
|
.i_wreg1 (wreg1),
|
||||||
|
.i_wen0 (wen0),
|
||||||
|
.i_wen1 (wen1),
|
||||||
|
.i_wdata0 (wdata0),
|
||||||
|
.i_wdata1 (wdata1),
|
||||||
|
.i_rreg0 (rreg0),
|
||||||
|
.i_rreg1 (rreg1),
|
||||||
|
.o_rdata0 (rdata0),
|
||||||
|
.o_rdata1 (rdata1),
|
||||||
|
.o_waddr (waddr),
|
||||||
|
.o_wdata (wdata),
|
||||||
|
.o_wen (wen),
|
||||||
|
.o_raddr (raddr),
|
||||||
|
.o_ren (ren),
|
||||||
|
.i_rdata (rdata));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_rf_ram
|
||||||
|
#(.width (RF_WIDTH),
|
||||||
|
.csr_regs (CSR_REGS))
|
||||||
|
rf_ram
|
||||||
|
(.i_clk (clk),
|
||||||
|
.i_waddr (waddr),
|
||||||
|
.i_wdata (wdata),
|
||||||
|
.i_wen (wen),
|
||||||
|
.i_raddr (raddr),
|
||||||
|
.i_ren (ren),
|
||||||
|
.o_rdata (rdata));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_top
|
||||||
|
#(.RESET_PC (RESET_PC),
|
||||||
|
.PRE_REGISTER (PRE_REGISTER),
|
||||||
|
.RESET_STRATEGY (RESET_STRATEGY),
|
||||||
|
.WITH_CSR (WITH_CSR),
|
||||||
|
.MDU(MDU),
|
||||||
|
.COMPRESSED(COMPRESSED),
|
||||||
|
.ALIGN(ALIGN))
|
||||||
|
cpu
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.clk (clk),
|
||||||
|
.i_rst (i_rst),
|
||||||
|
.i_timer_irq (i_timer_irq),
|
||||||
|
`ifdef RISCV_FORMAL
|
||||||
|
.rvfi_valid (rvfi_valid ),
|
||||||
|
.rvfi_order (rvfi_order ),
|
||||||
|
.rvfi_insn (rvfi_insn ),
|
||||||
|
.rvfi_trap (rvfi_trap ),
|
||||||
|
.rvfi_halt (rvfi_halt ),
|
||||||
|
.rvfi_intr (rvfi_intr ),
|
||||||
|
.rvfi_mode (rvfi_mode ),
|
||||||
|
.rvfi_ixl (rvfi_ixl ),
|
||||||
|
.rvfi_rs1_addr (rvfi_rs1_addr ),
|
||||||
|
.rvfi_rs2_addr (rvfi_rs2_addr ),
|
||||||
|
.rvfi_rs1_rdata (rvfi_rs1_rdata),
|
||||||
|
.rvfi_rs2_rdata (rvfi_rs2_rdata),
|
||||||
|
.rvfi_rd_addr (rvfi_rd_addr ),
|
||||||
|
.rvfi_rd_wdata (rvfi_rd_wdata ),
|
||||||
|
.rvfi_pc_rdata (rvfi_pc_rdata ),
|
||||||
|
.rvfi_pc_wdata (rvfi_pc_wdata ),
|
||||||
|
.rvfi_mem_addr (rvfi_mem_addr ),
|
||||||
|
.rvfi_mem_rmask (rvfi_mem_rmask),
|
||||||
|
.rvfi_mem_wmask (rvfi_mem_wmask),
|
||||||
|
.rvfi_mem_rdata (rvfi_mem_rdata),
|
||||||
|
.rvfi_mem_wdata (rvfi_mem_wdata),
|
||||||
|
`endif
|
||||||
|
.o_rf_rreq (rf_rreq),
|
||||||
|
.o_rf_wreq (rf_wreq),
|
||||||
|
.i_rf_ready (rf_ready),
|
||||||
|
.o_wreg0 (wreg0),
|
||||||
|
.o_wreg1 (wreg1),
|
||||||
|
.o_wen0 (wen0),
|
||||||
|
.o_wen1 (wen1),
|
||||||
|
.o_wdata0 (wdata0),
|
||||||
|
.o_wdata1 (wdata1),
|
||||||
|
.o_rreg0 (rreg0),
|
||||||
|
.o_rreg1 (rreg1),
|
||||||
|
.i_rdata0 (rdata0),
|
||||||
|
.i_rdata1 (rdata1),
|
||||||
|
|
||||||
|
.o_ibus_adr (o_ibus_adr),
|
||||||
|
.o_ibus_cyc (o_ibus_cyc),
|
||||||
|
.i_ibus_rdt (i_ibus_rdt),
|
||||||
|
.i_ibus_ack (i_ibus_ack),
|
||||||
|
|
||||||
|
.o_dbus_adr (o_dbus_adr),
|
||||||
|
.o_dbus_dat (o_dbus_dat),
|
||||||
|
.o_dbus_sel (o_dbus_sel),
|
||||||
|
.o_dbus_we (o_dbus_we),
|
||||||
|
.o_dbus_cyc (o_dbus_cyc),
|
||||||
|
.i_dbus_rdt (i_dbus_rdt),
|
||||||
|
.i_dbus_ack (i_dbus_ack),
|
||||||
|
|
||||||
|
//Extension
|
||||||
|
.o_ext_funct3 (o_ext_funct3),
|
||||||
|
.i_ext_ready (i_ext_ready),
|
||||||
|
.i_ext_rd (i_ext_rd),
|
||||||
|
.o_ext_rs1 (o_ext_rs1),
|
||||||
|
.o_ext_rs2 (o_ext_rs2),
|
||||||
|
//MDU
|
||||||
|
.o_mdu_valid (o_mdu_valid));
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
`default_nettype wire
|
224
fw/rtl/serv/serv_state.v
Normal file
224
fw/rtl/serv/serv_state.v
Normal file
@ -0,0 +1,224 @@
|
|||||||
|
module serv_state
|
||||||
|
#(parameter RESET_STRATEGY = "MINI",
|
||||||
|
parameter [0:0] WITH_CSR = 1,
|
||||||
|
parameter [0:0] ALIGN =0,
|
||||||
|
parameter [0:0] MDU = 0,
|
||||||
|
parameter W = 1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
input wire i_rst,
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
input wire i_new_irq,
|
||||||
|
input wire i_alu_cmp,
|
||||||
|
output wire o_init,
|
||||||
|
output reg o_cnt_en,
|
||||||
|
output wire o_cnt0to3,
|
||||||
|
output wire o_cnt12to31,
|
||||||
|
output wire o_cnt0,
|
||||||
|
output wire o_cnt1,
|
||||||
|
output wire o_cnt2,
|
||||||
|
output wire o_cnt3,
|
||||||
|
output wire o_cnt7,
|
||||||
|
output wire o_cnt_done,
|
||||||
|
output wire o_bufreg_en,
|
||||||
|
output wire o_ctrl_pc_en,
|
||||||
|
output reg o_ctrl_jump,
|
||||||
|
output wire o_ctrl_trap,
|
||||||
|
input wire i_ctrl_misalign,
|
||||||
|
input wire i_sh_done,
|
||||||
|
input wire i_sh_done_r,
|
||||||
|
output wire [1:0] o_mem_bytecnt,
|
||||||
|
input wire i_mem_misalign,
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
input wire i_bne_or_bge,
|
||||||
|
input wire i_cond_branch,
|
||||||
|
input wire i_dbus_en,
|
||||||
|
input wire i_two_stage_op,
|
||||||
|
input wire i_branch_op,
|
||||||
|
input wire i_shift_op,
|
||||||
|
input wire i_sh_right,
|
||||||
|
input wire i_slt_or_branch,
|
||||||
|
input wire i_e_op,
|
||||||
|
input wire i_rd_op,
|
||||||
|
//MDU
|
||||||
|
input wire i_mdu_op,
|
||||||
|
output wire o_mdu_valid,
|
||||||
|
//Extension
|
||||||
|
input wire i_mdu_ready,
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
output wire o_dbus_cyc,
|
||||||
|
input wire i_dbus_ack,
|
||||||
|
output wire o_ibus_cyc,
|
||||||
|
input wire i_ibus_ack,
|
||||||
|
//RF Interface
|
||||||
|
output wire o_rf_rreq,
|
||||||
|
output wire o_rf_wreq,
|
||||||
|
input wire i_rf_ready,
|
||||||
|
output wire o_rf_rd_en);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg stage_two_req;
|
||||||
|
reg init_done;
|
||||||
|
wire misalign_trap_sync;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [4:2] o_cnt;
|
||||||
|
reg [3:0] cnt_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg ibus_cyc;
|
||||||
|
//Update PC in RUN or TRAP states
|
||||||
|
assign o_ctrl_pc_en = o_cnt_en & !o_init;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_mem_bytecnt = o_cnt[4:3];
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_cnt0to3 = (o_cnt[4:2] == 3'd0);
|
||||||
|
assign o_cnt12to31 = (o_cnt[4] | (o_cnt[3:2] == 2'b11));
|
||||||
|
assign o_cnt0 = (o_cnt[4:2] == 3'd0) & cnt_r[0];
|
||||||
|
assign o_cnt1 = (o_cnt[4:2] == 3'd0) & cnt_r[1];
|
||||||
|
assign o_cnt2 = (o_cnt[4:2] == 3'd0) & cnt_r[2];
|
||||||
|
assign o_cnt3 = (o_cnt[4:2] == 3'd0) & cnt_r[3];
|
||||||
|
assign o_cnt7 = (o_cnt[4:2] == 3'd1) & cnt_r[3];
|
||||||
|
|
||||||
|
//Take branch for jump or branch instructions (opcode == 1x0xx) if
|
||||||
|
//a) It's an unconditional branch (opcode[0] == 1)
|
||||||
|
//b) It's a conditional branch (opcode[0] == 0) of type beq,blt,bltu (funct3[0] == 0) and ALU compare is true
|
||||||
|
//c) It's a conditional branch (opcode[0] == 0) of type bne,bge,bgeu (funct3[0] == 1) and ALU compare is false
|
||||||
|
//Only valid during the last cycle of INIT, when the branch condition has
|
||||||
|
//been calculated.
|
||||||
|
wire take_branch = i_branch_op & (!i_cond_branch | (i_alu_cmp^i_bne_or_bge));
|
||||||
|
|
||||||
|
//valid signal for mdu
|
||||||
|
assign o_mdu_valid = MDU & !o_cnt_en & init_done & i_mdu_op;
|
||||||
|
|
||||||
|
//Prepare RF for writes when everything is ready to enter stage two
|
||||||
|
// and the first stage didn't cause a misalign exception
|
||||||
|
assign o_rf_wreq = !misalign_trap_sync & !o_cnt_en & init_done &
|
||||||
|
((i_shift_op & (i_sh_done | !i_sh_right)) |
|
||||||
|
i_dbus_ack | (MDU & i_mdu_ready) |
|
||||||
|
i_slt_or_branch);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_dbus_cyc = !o_cnt_en & init_done & i_dbus_en & !i_mem_misalign;
|
||||||
|
|
||||||
|
//Prepare RF for reads when a new instruction is fetched
|
||||||
|
// or when stage one caused an exception (rreq implies a write request too)
|
||||||
|
assign o_rf_rreq = i_ibus_ack | (stage_two_req & misalign_trap_sync);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_rf_rd_en = i_rd_op & !o_init;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
bufreg is used during mem. branch and shift operations
|
||||||
|
|
||||||
|
mem : bufreg is used for dbus address. Shift in data during phase 1.
|
||||||
|
Shift out during phase 2 if there was an misalignment exception.
|
||||||
|
|
||||||
|
branch : Shift in during phase 1. Shift out during phase 2
|
||||||
|
|
||||||
|
shift : Shift in during phase 1. Continue shifting between phases (except
|
||||||
|
for the first cycle after init). Shift out during phase 2
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
assign o_bufreg_en = (o_cnt_en & (o_init | ((o_ctrl_trap | i_branch_op) & i_two_stage_op))) | (i_shift_op & !stage_two_req & (i_sh_right | i_sh_done_r) & init_done);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_ibus_cyc = ibus_cyc & !i_rst;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_init = i_two_stage_op & !i_new_irq & !init_done;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_cnt_done = (o_cnt[4:2] == 3'b111) & cnt_r[3];
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
//ibus_cyc changes on three conditions.
|
||||||
|
//1. i_rst is asserted. Together with the async gating above, o_ibus_cyc
|
||||||
|
// will be asserted as soon as the reset is released. This is how the
|
||||||
|
// first instruction is fetced
|
||||||
|
//2. o_cnt_done and o_ctrl_pc_en are asserted. This means that SERV just
|
||||||
|
// finished updating the PC, is done with the current instruction and
|
||||||
|
// o_ibus_cyc gets asserted to fetch a new instruction
|
||||||
|
//3. When i_ibus_ack, a new instruction is fetched and o_ibus_cyc gets
|
||||||
|
// deasserted to finish the transaction
|
||||||
|
if (i_ibus_ack | o_cnt_done | i_rst)
|
||||||
|
ibus_cyc <= o_ctrl_pc_en | i_rst;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (o_cnt_done) begin
|
||||||
|
init_done <= o_init & !init_done;
|
||||||
|
o_ctrl_jump <= o_init & take_branch;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
//Need a strobe for the first cycle in the IDLE state after INIT
|
||||||
|
stage_two_req <= o_cnt_done & o_init;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_rst) begin
|
||||||
|
if (RESET_STRATEGY != "NONE") begin
|
||||||
|
init_done <= 1'b0;
|
||||||
|
o_ctrl_jump <= 1'b0;
|
||||||
|
stage_two_req <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
Because SERV is 32-bit bit-serial we need a counter than can count 0-31
|
||||||
|
to keep track of which bit we are currently processing. o_cnt and cnt_r
|
||||||
|
are used together to create such a counter.
|
||||||
|
The top three bits (o_cnt) are implemented as a normal counter, but
|
||||||
|
instead of the two LSB, cnt_r is a 4-bit shift register which loops 0-3
|
||||||
|
When cnt_r[3] is 1, o_cnt will be increased.
|
||||||
|
|
||||||
|
The counting starts when the core is idle and the i_rf_ready signal
|
||||||
|
comes in from the RF module by shifting in the i_rf_ready bit as LSB of
|
||||||
|
the shift register. Counting is stopped by using o_cnt_done to block the
|
||||||
|
bit that was supposed to be shifted into bit 0 of cnt_r.
|
||||||
|
|
||||||
|
There are two benefit of doing the counter this way
|
||||||
|
1. We only need to check four bits instead of five when we want to check
|
||||||
|
if the counter is at a certain value. For 4-LUT architectures this means
|
||||||
|
we only need one LUT instead of two for each comparison.
|
||||||
|
2. We don't need a separate enable signal to turn on and off the counter
|
||||||
|
between stages, which saves an extra FF and a unique control signal. We
|
||||||
|
just need to check if cnt_r is not zero to see if the counter is
|
||||||
|
currently running
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
if (W == 4) begin
|
||||||
|
if (i_rf_ready) o_cnt_en <= 1; else
|
||||||
|
if (o_cnt_done) o_cnt_en <= 0;
|
||||||
|
o_cnt <= o_cnt + { 2'b0, o_cnt_en };
|
||||||
|
end else if (W == 1) begin
|
||||||
|
o_cnt <= o_cnt + {2'd0,cnt_r[3]};
|
||||||
|
cnt_r <= {cnt_r[2:0],(cnt_r[3] & !o_cnt_done) | (i_rf_ready & !o_cnt_en)};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
if (i_rst) begin
|
||||||
|
if (RESET_STRATEGY != "NONE") begin
|
||||||
|
o_cnt <= 3'd0;
|
||||||
|
if (W == 1)
|
||||||
|
cnt_r <= 4'b0000;
|
||||||
|
else if (W == 4)
|
||||||
|
o_cnt_en <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(*)
|
||||||
|
if (W == 1)
|
||||||
|
o_cnt_en = |cnt_r;
|
||||||
|
else if (W == 4)
|
||||||
|
cnt_r = 4'b1111;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_ctrl_trap = WITH_CSR & (i_e_op | i_new_irq | misalign_trap_sync);
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (WITH_CSR) begin : gen_csr
|
||||||
|
reg misalign_trap_sync_r;
|
||||||
|
|
||||||
|
//trap_pending is only guaranteed to have correct value during the
|
||||||
|
// last cycle of the init stage
|
||||||
|
wire trap_pending = WITH_CSR & ((take_branch & i_ctrl_misalign & !ALIGN) |
|
||||||
|
(i_dbus_en & i_mem_misalign));
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (i_ibus_ack | o_cnt_done | i_rst)
|
||||||
|
misalign_trap_sync_r <= !(i_ibus_ack | i_rst) & ((trap_pending & o_init) | misalign_trap_sync_r);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
assign misalign_trap_sync = misalign_trap_sync_r;
|
||||||
|
end else begin : gen_no_csr
|
||||||
|
assign misalign_trap_sync = 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
endmodule
|
659
fw/rtl/serv/serv_top.v
Normal file
659
fw/rtl/serv/serv_top.v
Normal file
@ -0,0 +1,659 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
|
||||||
|
module serv_top
|
||||||
|
#(parameter WITH_CSR = 1,
|
||||||
|
parameter PRE_REGISTER = 1,
|
||||||
|
parameter RESET_STRATEGY = "MINI",
|
||||||
|
parameter RESET_PC = 32'd0,
|
||||||
|
parameter [0:0] MDU = 1'b0,
|
||||||
|
parameter [0:0] COMPRESSED=0,
|
||||||
|
parameter [0:0] ALIGN = COMPRESSED)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
input wire i_rst,
|
||||||
|
input wire i_timer_irq,
|
||||||
|
`ifdef RISCV_FORMAL
|
||||||
|
output reg rvfi_valid = 1'b0,
|
||||||
|
output reg [63:0] rvfi_order = 64'd0,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_insn = 32'd0,
|
||||||
|
output reg rvfi_trap = 1'b0,
|
||||||
|
output reg rvfi_halt = 1'b0,
|
||||||
|
output reg rvfi_intr = 1'b0,
|
||||||
|
output reg [1:0] rvfi_mode = 2'b11,
|
||||||
|
output reg [1:0] rvfi_ixl = 2'b01,
|
||||||
|
output reg [4:0] rvfi_rs1_addr,
|
||||||
|
output reg [4:0] rvfi_rs2_addr,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_rs1_rdata,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_rs2_rdata,
|
||||||
|
output reg [4:0] rvfi_rd_addr,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_rd_wdata,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_pc_rdata,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_pc_wdata,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_mem_addr,
|
||||||
|
output reg [3:0] rvfi_mem_rmask,
|
||||||
|
output reg [3:0] rvfi_mem_wmask,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_mem_rdata,
|
||||||
|
output reg [31:0] rvfi_mem_wdata,
|
||||||
|
`endif
|
||||||
|
//RF Interface
|
||||||
|
output wire o_rf_rreq,
|
||||||
|
output wire o_rf_wreq,
|
||||||
|
input wire i_rf_ready,
|
||||||
|
output wire [4+WITH_CSR:0] o_wreg0,
|
||||||
|
output wire [4+WITH_CSR:0] o_wreg1,
|
||||||
|
output wire o_wen0,
|
||||||
|
output wire o_wen1,
|
||||||
|
output wire o_wdata0,
|
||||||
|
output wire o_wdata1,
|
||||||
|
output wire [4+WITH_CSR:0] o_rreg0,
|
||||||
|
output wire [4+WITH_CSR:0] o_rreg1,
|
||||||
|
input wire i_rdata0,
|
||||||
|
input wire i_rdata1,
|
||||||
|
|
||||||
|
output wire [31:0] o_ibus_adr,
|
||||||
|
output wire o_ibus_cyc,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_ibus_rdt,
|
||||||
|
input wire i_ibus_ack,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_dbus_adr,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_dbus_dat,
|
||||||
|
output wire [3:0] o_dbus_sel,
|
||||||
|
output wire o_dbus_we ,
|
||||||
|
output wire o_dbus_cyc,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_dbus_rdt,
|
||||||
|
input wire i_dbus_ack,
|
||||||
|
//Extension
|
||||||
|
output wire [ 2:0] o_ext_funct3,
|
||||||
|
input wire i_ext_ready,
|
||||||
|
input wire [31:0] i_ext_rd,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_ext_rs1,
|
||||||
|
output wire [31:0] o_ext_rs2,
|
||||||
|
//MDU
|
||||||
|
output wire o_mdu_valid);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [4:0] rd_addr;
|
||||||
|
wire [4:0] rs1_addr;
|
||||||
|
wire [4:0] rs2_addr;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [3:0] immdec_ctrl;
|
||||||
|
wire [3:0] immdec_en;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire sh_right;
|
||||||
|
wire bne_or_bge;
|
||||||
|
wire cond_branch;
|
||||||
|
wire two_stage_op;
|
||||||
|
wire e_op;
|
||||||
|
wire ebreak;
|
||||||
|
wire branch_op;
|
||||||
|
wire shift_op;
|
||||||
|
wire slt_or_branch;
|
||||||
|
wire rd_op;
|
||||||
|
wire mdu_op;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire rd_alu_en;
|
||||||
|
wire rd_csr_en;
|
||||||
|
wire rd_mem_en;
|
||||||
|
wire ctrl_rd;
|
||||||
|
wire alu_rd;
|
||||||
|
wire mem_rd;
|
||||||
|
wire csr_rd;
|
||||||
|
wire mtval_pc;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire ctrl_pc_en;
|
||||||
|
wire jump;
|
||||||
|
wire jal_or_jalr;
|
||||||
|
wire utype;
|
||||||
|
wire mret;
|
||||||
|
wire imm;
|
||||||
|
wire trap;
|
||||||
|
wire pc_rel;
|
||||||
|
wire iscomp;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire init;
|
||||||
|
wire cnt_en;
|
||||||
|
wire cnt0to3;
|
||||||
|
wire cnt12to31;
|
||||||
|
wire cnt0;
|
||||||
|
wire cnt1;
|
||||||
|
wire cnt2;
|
||||||
|
wire cnt3;
|
||||||
|
wire cnt7;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire cnt_done;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire bufreg_en;
|
||||||
|
wire bufreg_sh_signed;
|
||||||
|
wire bufreg_rs1_en;
|
||||||
|
wire bufreg_imm_en;
|
||||||
|
wire bufreg_clr_lsb;
|
||||||
|
wire bufreg_q;
|
||||||
|
wire bufreg2_q;
|
||||||
|
wire [31:0] dbus_rdt;
|
||||||
|
wire dbus_ack;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire alu_sub;
|
||||||
|
wire [1:0] alu_bool_op;
|
||||||
|
wire alu_cmp_eq;
|
||||||
|
wire alu_cmp_sig;
|
||||||
|
wire alu_cmp;
|
||||||
|
wire [2:0] alu_rd_sel;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire rs1;
|
||||||
|
wire rs2;
|
||||||
|
wire rd_en;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire op_b;
|
||||||
|
wire op_b_sel;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire mem_signed;
|
||||||
|
wire mem_word;
|
||||||
|
wire mem_half;
|
||||||
|
wire [1:0] mem_bytecnt;
|
||||||
|
wire sh_done;
|
||||||
|
wire sh_done_r;
|
||||||
|
wire byte_valid;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire mem_misalign;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire bad_pc;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire csr_mstatus_en;
|
||||||
|
wire csr_mie_en;
|
||||||
|
wire csr_mcause_en;
|
||||||
|
wire [1:0] csr_source;
|
||||||
|
wire csr_imm;
|
||||||
|
wire csr_d_sel;
|
||||||
|
wire csr_en;
|
||||||
|
wire [1:0] csr_addr;
|
||||||
|
wire csr_pc;
|
||||||
|
wire csr_imm_en;
|
||||||
|
wire csr_in;
|
||||||
|
wire rf_csr_out;
|
||||||
|
wire dbus_en;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire new_irq;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [1:0] lsb;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [31:0] i_wb_rdt;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [31:0] wb_ibus_adr;
|
||||||
|
wire wb_ibus_cyc;
|
||||||
|
wire [31:0] wb_ibus_rdt;
|
||||||
|
wire wb_ibus_ack;
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (ALIGN) begin : gen_align
|
||||||
|
serv_aligner align
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst(i_rst),
|
||||||
|
// serv_rf_top
|
||||||
|
.i_ibus_adr(wb_ibus_adr),
|
||||||
|
.i_ibus_cyc(wb_ibus_cyc),
|
||||||
|
.o_ibus_rdt(wb_ibus_rdt),
|
||||||
|
.o_ibus_ack(wb_ibus_ack),
|
||||||
|
// servant_arbiter
|
||||||
|
.o_wb_ibus_adr(o_ibus_adr),
|
||||||
|
.o_wb_ibus_cyc(o_ibus_cyc),
|
||||||
|
.i_wb_ibus_rdt(i_ibus_rdt),
|
||||||
|
.i_wb_ibus_ack(i_ibus_ack));
|
||||||
|
end else begin : gen_no_align
|
||||||
|
assign o_ibus_adr = wb_ibus_adr;
|
||||||
|
assign o_ibus_cyc = wb_ibus_cyc;
|
||||||
|
assign wb_ibus_rdt = i_ibus_rdt;
|
||||||
|
assign wb_ibus_ack = i_ibus_ack;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (COMPRESSED) begin : gen_compressed
|
||||||
|
serv_compdec compdec
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.i_clk(clk),
|
||||||
|
.i_instr(wb_ibus_rdt),
|
||||||
|
.i_ack(wb_ibus_ack),
|
||||||
|
.o_instr(i_wb_rdt),
|
||||||
|
.o_iscomp(iscomp));
|
||||||
|
end else begin : gen_no_compressed
|
||||||
|
assign i_wb_rdt = wb_ibus_rdt;
|
||||||
|
assign iscomp = 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_state
|
||||||
|
#(.RESET_STRATEGY (RESET_STRATEGY),
|
||||||
|
.WITH_CSR (WITH_CSR[0:0]),
|
||||||
|
.MDU(MDU),
|
||||||
|
.ALIGN(ALIGN))
|
||||||
|
state
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.i_clk (clk),
|
||||||
|
.i_rst (i_rst),
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
.i_new_irq (new_irq),
|
||||||
|
.i_alu_cmp (alu_cmp),
|
||||||
|
.o_init (init),
|
||||||
|
.o_cnt_en (cnt_en),
|
||||||
|
.o_cnt0to3 (cnt0to3),
|
||||||
|
.o_cnt12to31 (cnt12to31),
|
||||||
|
.o_cnt0 (cnt0),
|
||||||
|
.o_cnt1 (cnt1),
|
||||||
|
.o_cnt2 (cnt2),
|
||||||
|
.o_cnt3 (cnt3),
|
||||||
|
.o_cnt7 (cnt7),
|
||||||
|
.o_cnt_done (cnt_done),
|
||||||
|
.o_bufreg_en (bufreg_en),
|
||||||
|
.o_ctrl_pc_en (ctrl_pc_en),
|
||||||
|
.o_ctrl_jump (jump),
|
||||||
|
.o_ctrl_trap (trap),
|
||||||
|
.i_ctrl_misalign(lsb[1]),
|
||||||
|
.i_sh_done (sh_done),
|
||||||
|
.i_sh_done_r (sh_done_r),
|
||||||
|
.o_mem_bytecnt (mem_bytecnt),
|
||||||
|
.i_mem_misalign (mem_misalign),
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
.i_bne_or_bge (bne_or_bge),
|
||||||
|
.i_cond_branch (cond_branch),
|
||||||
|
.i_dbus_en (dbus_en),
|
||||||
|
.i_two_stage_op (two_stage_op),
|
||||||
|
.i_branch_op (branch_op),
|
||||||
|
.i_shift_op (shift_op),
|
||||||
|
.i_sh_right (sh_right),
|
||||||
|
.i_slt_or_branch (slt_or_branch),
|
||||||
|
.i_e_op (e_op),
|
||||||
|
.i_rd_op (rd_op),
|
||||||
|
//MDU
|
||||||
|
.i_mdu_op (mdu_op),
|
||||||
|
.o_mdu_valid (o_mdu_valid),
|
||||||
|
//Extension
|
||||||
|
.i_mdu_ready (i_ext_ready),
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
.o_dbus_cyc (o_dbus_cyc),
|
||||||
|
.i_dbus_ack (i_dbus_ack),
|
||||||
|
.o_ibus_cyc (wb_ibus_cyc),
|
||||||
|
.i_ibus_ack (wb_ibus_ack),
|
||||||
|
//RF Interface
|
||||||
|
.o_rf_rreq (o_rf_rreq),
|
||||||
|
.o_rf_wreq (o_rf_wreq),
|
||||||
|
.i_rf_ready (i_rf_ready),
|
||||||
|
.o_rf_rd_en (rd_en));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_decode
|
||||||
|
#(.PRE_REGISTER (PRE_REGISTER),
|
||||||
|
.MDU(MDU))
|
||||||
|
decode
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.clk (clk),
|
||||||
|
//Input
|
||||||
|
.i_wb_rdt (i_wb_rdt[31:2]),
|
||||||
|
.i_wb_en (wb_ibus_ack),
|
||||||
|
//To state
|
||||||
|
.o_bne_or_bge (bne_or_bge),
|
||||||
|
.o_cond_branch (cond_branch),
|
||||||
|
.o_dbus_en (dbus_en),
|
||||||
|
.o_e_op (e_op),
|
||||||
|
.o_ebreak (ebreak),
|
||||||
|
.o_branch_op (branch_op),
|
||||||
|
.o_shift_op (shift_op),
|
||||||
|
.o_slt_or_branch (slt_or_branch),
|
||||||
|
.o_rd_op (rd_op),
|
||||||
|
.o_sh_right (sh_right),
|
||||||
|
.o_mdu_op (mdu_op),
|
||||||
|
.o_two_stage_op (two_stage_op),
|
||||||
|
//Extension
|
||||||
|
.o_ext_funct3 (o_ext_funct3),
|
||||||
|
|
||||||
|
//To bufreg
|
||||||
|
.o_bufreg_rs1_en (bufreg_rs1_en),
|
||||||
|
.o_bufreg_imm_en (bufreg_imm_en),
|
||||||
|
.o_bufreg_clr_lsb (bufreg_clr_lsb),
|
||||||
|
.o_bufreg_sh_signed (bufreg_sh_signed),
|
||||||
|
//To bufreg2
|
||||||
|
.o_op_b_source (op_b_sel),
|
||||||
|
//To ctrl
|
||||||
|
.o_ctrl_jal_or_jalr (jal_or_jalr),
|
||||||
|
.o_ctrl_utype (utype),
|
||||||
|
.o_ctrl_pc_rel (pc_rel),
|
||||||
|
.o_ctrl_mret (mret),
|
||||||
|
//To alu
|
||||||
|
.o_alu_sub (alu_sub),
|
||||||
|
.o_alu_bool_op (alu_bool_op),
|
||||||
|
.o_alu_cmp_eq (alu_cmp_eq),
|
||||||
|
.o_alu_cmp_sig (alu_cmp_sig),
|
||||||
|
.o_alu_rd_sel (alu_rd_sel),
|
||||||
|
//To mem IF
|
||||||
|
.o_mem_cmd (o_dbus_we),
|
||||||
|
.o_mem_signed (mem_signed),
|
||||||
|
.o_mem_word (mem_word),
|
||||||
|
.o_mem_half (mem_half),
|
||||||
|
//To CSR
|
||||||
|
.o_csr_en (csr_en),
|
||||||
|
.o_csr_addr (csr_addr),
|
||||||
|
.o_csr_mstatus_en (csr_mstatus_en),
|
||||||
|
.o_csr_mie_en (csr_mie_en),
|
||||||
|
.o_csr_mcause_en (csr_mcause_en),
|
||||||
|
.o_csr_source (csr_source),
|
||||||
|
.o_csr_d_sel (csr_d_sel),
|
||||||
|
.o_csr_imm_en (csr_imm_en),
|
||||||
|
.o_mtval_pc (mtval_pc ),
|
||||||
|
//To top
|
||||||
|
.o_immdec_ctrl (immdec_ctrl),
|
||||||
|
.o_immdec_en (immdec_en),
|
||||||
|
//To RF IF
|
||||||
|
.o_rd_mem_en (rd_mem_en),
|
||||||
|
.o_rd_csr_en (rd_csr_en),
|
||||||
|
.o_rd_alu_en (rd_alu_en));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_immdec immdec
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.i_clk (clk),
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
.i_cnt_en (cnt_en),
|
||||||
|
.i_cnt_done (cnt_done),
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
.i_immdec_en (immdec_en),
|
||||||
|
.i_csr_imm_en (csr_imm_en),
|
||||||
|
.i_ctrl (immdec_ctrl),
|
||||||
|
.o_rd_addr (rd_addr),
|
||||||
|
.o_rs1_addr (rs1_addr),
|
||||||
|
.o_rs2_addr (rs2_addr),
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
.o_csr_imm (csr_imm),
|
||||||
|
.o_imm (imm),
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
.i_wb_en (wb_ibus_ack),
|
||||||
|
.i_wb_rdt (i_wb_rdt[31:7]));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_bufreg
|
||||||
|
#(.MDU(MDU))
|
||||||
|
bufreg
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.i_clk (clk),
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
.i_cnt0 (cnt0),
|
||||||
|
.i_cnt1 (cnt1),
|
||||||
|
.i_en (bufreg_en),
|
||||||
|
.i_init (init),
|
||||||
|
.i_mdu_op (mdu_op),
|
||||||
|
.o_lsb (lsb),
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
.i_sh_signed (bufreg_sh_signed),
|
||||||
|
.i_rs1_en (bufreg_rs1_en),
|
||||||
|
.i_imm_en (bufreg_imm_en),
|
||||||
|
.i_clr_lsb (bufreg_clr_lsb),
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
.i_rs1 (rs1),
|
||||||
|
.i_imm (imm),
|
||||||
|
.o_q (bufreg_q),
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
.o_dbus_adr (o_dbus_adr),
|
||||||
|
.o_ext_rs1 (o_ext_rs1));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_bufreg2 bufreg2
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.i_clk (clk),
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
.i_en (cnt_en),
|
||||||
|
.i_init (init),
|
||||||
|
.i_cnt_done (cnt_done),
|
||||||
|
.i_lsb (lsb),
|
||||||
|
.i_byte_valid (byte_valid),
|
||||||
|
.o_sh_done (sh_done),
|
||||||
|
.o_sh_done_r (sh_done_r),
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
.i_op_b_sel (op_b_sel),
|
||||||
|
.i_shift_op (shift_op),
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
.i_rs2 (rs2),
|
||||||
|
.i_imm (imm),
|
||||||
|
.o_op_b (op_b),
|
||||||
|
.o_q (bufreg2_q),
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
.o_dat (o_dbus_dat),
|
||||||
|
.i_load (dbus_ack),
|
||||||
|
.i_dat (dbus_rdt));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_ctrl
|
||||||
|
#(.RESET_PC (RESET_PC),
|
||||||
|
.RESET_STRATEGY (RESET_STRATEGY),
|
||||||
|
.WITH_CSR (WITH_CSR))
|
||||||
|
ctrl
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.clk (clk),
|
||||||
|
.i_rst (i_rst),
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
.i_pc_en (ctrl_pc_en),
|
||||||
|
.i_cnt12to31 (cnt12to31),
|
||||||
|
.i_cnt0 (cnt0),
|
||||||
|
.i_cnt1 (cnt1),
|
||||||
|
.i_cnt2 (cnt2),
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
.i_jump (jump),
|
||||||
|
.i_jal_or_jalr (jal_or_jalr),
|
||||||
|
.i_utype (utype),
|
||||||
|
.i_pc_rel (pc_rel),
|
||||||
|
.i_trap (trap | mret),
|
||||||
|
.i_iscomp (iscomp),
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
.i_imm (imm),
|
||||||
|
.i_buf (bufreg_q),
|
||||||
|
.i_csr_pc (csr_pc),
|
||||||
|
.o_rd (ctrl_rd),
|
||||||
|
.o_bad_pc (bad_pc),
|
||||||
|
//External
|
||||||
|
.o_ibus_adr (wb_ibus_adr));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_alu alu
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.clk (clk),
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
.i_en (cnt_en),
|
||||||
|
.i_cnt0 (cnt0),
|
||||||
|
.o_cmp (alu_cmp),
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
.i_sub (alu_sub),
|
||||||
|
.i_bool_op (alu_bool_op),
|
||||||
|
.i_cmp_eq (alu_cmp_eq),
|
||||||
|
.i_cmp_sig (alu_cmp_sig),
|
||||||
|
.i_rd_sel (alu_rd_sel),
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
.i_rs1 (rs1),
|
||||||
|
.i_op_b (op_b),
|
||||||
|
.i_buf (bufreg_q),
|
||||||
|
.o_rd (alu_rd));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_rf_if
|
||||||
|
#(.WITH_CSR (WITH_CSR))
|
||||||
|
rf_if
|
||||||
|
(//RF interface
|
||||||
|
.i_cnt_en (cnt_en),
|
||||||
|
.o_wreg0 (o_wreg0),
|
||||||
|
.o_wreg1 (o_wreg1),
|
||||||
|
.o_wen0 (o_wen0),
|
||||||
|
.o_wen1 (o_wen1),
|
||||||
|
.o_wdata0 (o_wdata0),
|
||||||
|
.o_wdata1 (o_wdata1),
|
||||||
|
.o_rreg0 (o_rreg0),
|
||||||
|
.o_rreg1 (o_rreg1),
|
||||||
|
.i_rdata0 (i_rdata0),
|
||||||
|
.i_rdata1 (i_rdata1),
|
||||||
|
|
||||||
|
//Trap interface
|
||||||
|
.i_trap (trap),
|
||||||
|
.i_mret (mret),
|
||||||
|
.i_mepc (wb_ibus_adr[0]),
|
||||||
|
.i_mtval_pc (mtval_pc),
|
||||||
|
.i_bufreg_q (bufreg_q),
|
||||||
|
.i_bad_pc (bad_pc),
|
||||||
|
.o_csr_pc (csr_pc),
|
||||||
|
//CSR write port
|
||||||
|
.i_csr_en (csr_en),
|
||||||
|
.i_csr_addr (csr_addr),
|
||||||
|
.i_csr (csr_in),
|
||||||
|
//RD write port
|
||||||
|
.i_rd_wen (rd_en),
|
||||||
|
.i_rd_waddr (rd_addr),
|
||||||
|
.i_ctrl_rd (ctrl_rd),
|
||||||
|
.i_alu_rd (alu_rd),
|
||||||
|
.i_rd_alu_en (rd_alu_en),
|
||||||
|
.i_csr_rd (csr_rd),
|
||||||
|
.i_rd_csr_en (rd_csr_en),
|
||||||
|
.i_mem_rd (mem_rd),
|
||||||
|
.i_rd_mem_en (rd_mem_en),
|
||||||
|
|
||||||
|
//RS1 read port
|
||||||
|
.i_rs1_raddr (rs1_addr),
|
||||||
|
.o_rs1 (rs1),
|
||||||
|
//RS2 read port
|
||||||
|
.i_rs2_raddr (rs2_addr),
|
||||||
|
.o_rs2 (rs2),
|
||||||
|
|
||||||
|
//CSR read port
|
||||||
|
.o_csr (rf_csr_out));
|
||||||
|
|
||||||
|
serv_mem_if
|
||||||
|
#(.WITH_CSR (WITH_CSR[0:0]))
|
||||||
|
mem_if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.i_clk (clk),
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
.i_bytecnt (mem_bytecnt),
|
||||||
|
.i_lsb (lsb),
|
||||||
|
.o_byte_valid (byte_valid),
|
||||||
|
.o_misalign (mem_misalign),
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
.i_mdu_op (mdu_op),
|
||||||
|
.i_signed (mem_signed),
|
||||||
|
.i_word (mem_word),
|
||||||
|
.i_half (mem_half),
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
.i_bufreg2_q (bufreg2_q),
|
||||||
|
.o_rd (mem_rd),
|
||||||
|
//External interface
|
||||||
|
.o_wb_sel (o_dbus_sel));
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (|WITH_CSR) begin : gen_csr
|
||||||
|
serv_csr
|
||||||
|
#(.RESET_STRATEGY (RESET_STRATEGY))
|
||||||
|
csr
|
||||||
|
(
|
||||||
|
.i_clk (clk),
|
||||||
|
.i_rst (i_rst),
|
||||||
|
//State
|
||||||
|
.i_trig_irq (wb_ibus_ack),
|
||||||
|
.i_en (cnt_en),
|
||||||
|
.i_cnt0to3 (cnt0to3),
|
||||||
|
.i_cnt3 (cnt3),
|
||||||
|
.i_cnt7 (cnt7),
|
||||||
|
.i_cnt_done (cnt_done),
|
||||||
|
.i_mem_op (!mtval_pc),
|
||||||
|
.i_mtip (i_timer_irq),
|
||||||
|
.i_trap (trap),
|
||||||
|
.o_new_irq (new_irq),
|
||||||
|
//Control
|
||||||
|
.i_e_op (e_op),
|
||||||
|
.i_ebreak (ebreak),
|
||||||
|
.i_mem_cmd (o_dbus_we),
|
||||||
|
.i_mstatus_en (csr_mstatus_en),
|
||||||
|
.i_mie_en (csr_mie_en ),
|
||||||
|
.i_mcause_en (csr_mcause_en ),
|
||||||
|
.i_csr_source (csr_source),
|
||||||
|
.i_mret (mret),
|
||||||
|
.i_csr_d_sel (csr_d_sel),
|
||||||
|
//Data
|
||||||
|
.i_rf_csr_out (rf_csr_out),
|
||||||
|
.o_csr_in (csr_in),
|
||||||
|
.i_csr_imm (csr_imm),
|
||||||
|
.i_rs1 (rs1),
|
||||||
|
.o_q (csr_rd));
|
||||||
|
end else begin : gen_no_csr
|
||||||
|
assign csr_in = 1'b0;
|
||||||
|
assign csr_rd = 1'b0;
|
||||||
|
assign new_irq = 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`ifdef RISCV_FORMAL
|
||||||
|
reg [31:0] pc = RESET_PC;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire rs_en = two_stage_op ? init : ctrl_pc_en;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
/* End of instruction */
|
||||||
|
rvfi_valid <= cnt_done & ctrl_pc_en & !i_rst;
|
||||||
|
rvfi_order <= rvfi_order + {63'd0,rvfi_valid};
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Get instruction word when it's fetched from ibus */
|
||||||
|
if (wb_ibus_cyc & wb_ibus_ack)
|
||||||
|
rvfi_insn <= i_wb_rdt;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Store data written to rd */
|
||||||
|
if (o_wen0)
|
||||||
|
rvfi_rd_wdata <= {o_wdata0,rvfi_rd_wdata[31:1]};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (cnt_done & ctrl_pc_en) begin
|
||||||
|
rvfi_pc_rdata <= pc;
|
||||||
|
if (!(rd_en & (|rd_addr))) begin
|
||||||
|
rvfi_rd_addr <= 5'd0;
|
||||||
|
rvfi_rd_wdata <= 32'd0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
rvfi_trap <= trap;
|
||||||
|
if (rvfi_valid) begin
|
||||||
|
rvfi_trap <= 1'b0;
|
||||||
|
pc <= rvfi_pc_wdata;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Not used */
|
||||||
|
rvfi_halt <= 1'b0;
|
||||||
|
rvfi_intr <= 1'b0;
|
||||||
|
rvfi_mode <= 2'd3;
|
||||||
|
rvfi_ixl = 2'd1;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* RS1 not valid during J, U instructions (immdec_en[1]) */
|
||||||
|
/* RS2 not valid during I, J, U instructions (immdec_en[2]) */
|
||||||
|
if (i_rf_ready) begin
|
||||||
|
rvfi_rs1_addr <= !immdec_en[1] ? rs1_addr : 5'd0;
|
||||||
|
rvfi_rs2_addr <= !immdec_en[2] /*rs2_valid*/ ? rs2_addr : 5'd0;
|
||||||
|
rvfi_rd_addr <= rd_addr;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
if (rs_en) begin
|
||||||
|
rvfi_rs1_rdata <= {!immdec_en[1] & rs1,rvfi_rs1_rdata[31:1]};
|
||||||
|
rvfi_rs2_rdata <= {!immdec_en[2] & rs2,rvfi_rs2_rdata[31:1]};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_dbus_ack) begin
|
||||||
|
rvfi_mem_addr <= o_dbus_adr;
|
||||||
|
rvfi_mem_rmask <= o_dbus_we ? 4'b0000 : o_dbus_sel;
|
||||||
|
rvfi_mem_wmask <= o_dbus_we ? o_dbus_sel : 4'b0000;
|
||||||
|
rvfi_mem_rdata <= i_dbus_rdt;
|
||||||
|
rvfi_mem_wdata <= o_dbus_dat;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
if (wb_ibus_ack) begin
|
||||||
|
rvfi_mem_rmask <= 4'b0000;
|
||||||
|
rvfi_mem_wmask <= 4'b0000;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
/* verilator lint_off COMBDLY */
|
||||||
|
always @(wb_ibus_adr)
|
||||||
|
rvfi_pc_wdata <= wb_ibus_adr;
|
||||||
|
/* verilator lint_on COMBDLY */
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`endif
|
||||||
|
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
if (MDU) begin: gen_mdu
|
||||||
|
assign dbus_rdt = i_ext_ready ? i_ext_rd:i_dbus_rdt;
|
||||||
|
assign dbus_ack = i_dbus_ack | i_ext_ready;
|
||||||
|
end else begin : gen_no_mdu
|
||||||
|
assign dbus_rdt = i_dbus_rdt;
|
||||||
|
assign dbus_ack = i_dbus_ack;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
assign o_ext_rs2 = o_dbus_dat;
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
`default_nettype wire
|
@ -14,6 +14,9 @@ module top (
|
|||||||
input n64_si_clk,
|
input n64_si_clk,
|
||||||
inout n64_si_dq,
|
inout n64_si_dq,
|
||||||
|
|
||||||
|
input n64_cic_clk,
|
||||||
|
inout n64_cic_dq,
|
||||||
|
|
||||||
input usb_pwrsav,
|
input usb_pwrsav,
|
||||||
output usb_clk,
|
output usb_clk,
|
||||||
output usb_cs,
|
output usb_cs,
|
||||||
@ -48,8 +51,6 @@ module top (
|
|||||||
output mcu_miso,
|
output mcu_miso,
|
||||||
|
|
||||||
// Unused I/O
|
// Unused I/O
|
||||||
output n64_cic_clk,
|
|
||||||
output n64_cic_dq,
|
|
||||||
output n64_video_sync
|
output n64_video_sync
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
@ -137,7 +138,10 @@ module top (
|
|||||||
.n64_pi_ad(n64_pi_ad),
|
.n64_pi_ad(n64_pi_ad),
|
||||||
|
|
||||||
.n64_si_clk(n64_si_clk),
|
.n64_si_clk(n64_si_clk),
|
||||||
.n64_si_dq(n64_si_dq)
|
.n64_si_dq(n64_si_dq),
|
||||||
|
|
||||||
|
.n64_cic_clk(n64_cic_clk),
|
||||||
|
.n64_cic_dq(n64_cic_dq)
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
@ -272,8 +276,6 @@ module top (
|
|||||||
|
|
||||||
// Unused I/O
|
// Unused I/O
|
||||||
|
|
||||||
assign n64_cic_clk = 1'bZ;
|
|
||||||
assign n64_cic_dq = 1'bZ;
|
|
||||||
assign n64_video_sync = 1'bZ;
|
assign n64_video_sync = 1'bZ;
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
@ -1,4 +1,4 @@
|
|||||||
TOOLCHAIN = mips64-elf-
|
TOOLCHAIN = $(N64_INST)/bin/mips64-elf-
|
||||||
CC = $(TOOLCHAIN)gcc
|
CC = $(TOOLCHAIN)gcc
|
||||||
CXX = $(TOOLCHAIN)g++
|
CXX = $(TOOLCHAIN)g++
|
||||||
OBJCOPY = $(TOOLCHAIN)objcopy
|
OBJCOPY = $(TOOLCHAIN)objcopy
|
||||||
|
4
sw/cic/.gitignore
vendored
Normal file
4
sw/cic/.gitignore
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,4 @@
|
|||||||
|
*.bin
|
||||||
|
*.elf
|
||||||
|
*.lst
|
||||||
|
*.mem
|
33
sw/cic/build.sh
Executable file
33
sw/cic/build.sh
Executable file
@ -0,0 +1,33 @@
|
|||||||
|
#!/bin/bash
|
||||||
|
|
||||||
|
set -e
|
||||||
|
|
||||||
|
TOOLCHAIN="riscv32-unknown-elf-"
|
||||||
|
CFLAGS=" \
|
||||||
|
-march=rv32i \
|
||||||
|
-mabi=ilp32 \
|
||||||
|
-Os \
|
||||||
|
-Wl,--gc-sections \
|
||||||
|
-ffunction-sections \
|
||||||
|
-fdata-sections \
|
||||||
|
-ffreestanding \
|
||||||
|
-nostartfiles \
|
||||||
|
-nostdlib \
|
||||||
|
-nodefaultlibs \
|
||||||
|
-fno-builtin \
|
||||||
|
-mcmodel=medany \
|
||||||
|
"
|
||||||
|
|
||||||
|
case "$1" in
|
||||||
|
all)
|
||||||
|
${TOOLCHAIN}gcc $CFLAGS -T cic.ld -o cic.elf startup.S cic.c
|
||||||
|
echo "Size of cic:"
|
||||||
|
${TOOLCHAIN}size -B -d cic.elf
|
||||||
|
${TOOLCHAIN}objdump -S -D cic.elf > cic.lst
|
||||||
|
${TOOLCHAIN}objcopy -O binary cic.elf cic.bin
|
||||||
|
python3 ./convert.py cic.bin cic.mem
|
||||||
|
;;
|
||||||
|
clean)
|
||||||
|
rm -f cic.elf cic.lst cic.bin cic.mem
|
||||||
|
;;
|
||||||
|
esac
|
361
sw/cic/cic.c
Normal file
361
sw/cic/cic.c
Normal file
@ -0,0 +1,361 @@
|
|||||||
|
// Original code sourced from https://github.com/jago85/UltraCIC_C
|
||||||
|
|
||||||
|
// MIT License
|
||||||
|
|
||||||
|
// Copyright (c) 2019 Jan Goldacker
|
||||||
|
// Copyright (c) 2022-2023 Mateusz Faderewski
|
||||||
|
|
||||||
|
// Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
|
||||||
|
// of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
|
||||||
|
// in the Software without restriction, including without limitation the rights
|
||||||
|
// to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
|
||||||
|
// copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
|
||||||
|
// furnished to do so, subject to the following conditions:
|
||||||
|
|
||||||
|
// The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
|
||||||
|
// copies or substantial portions of the Software.
|
||||||
|
|
||||||
|
// THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
|
||||||
|
// IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
|
||||||
|
// FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
|
||||||
|
// AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
|
||||||
|
// LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
|
||||||
|
// OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
|
||||||
|
// SOFTWARE.
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
|
#include <stddef.h>
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
volatile uint32_t CIC_CONFIG[2];
|
||||||
|
volatile uint32_t GPIO;
|
||||||
|
} ext_regs_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
#define EXT ((ext_regs_t *) (0xC0000000UL))
|
||||||
|
|
||||||
|
#define CIC_DQ (1 << 0)
|
||||||
|
#define CIC_CLK (1 << 1)
|
||||||
|
#define CIC_RESET (1 << 2)
|
||||||
|
#define CIC_INVALID_REGION (1 << 3)
|
||||||
|
|
||||||
|
#define CIC_IS_RUNNING() (EXT->GPIO & CIC_RESET)
|
||||||
|
#define CIC_CLK_WAIT_LOW() { while ((EXT->GPIO & (CIC_RESET | CIC_CLK)) == (CIC_RESET | CIC_CLK)); }
|
||||||
|
#define CIC_CLK_WAIT_HIGH() { while ((EXT->GPIO & (CIC_RESET | CIC_CLK)) == CIC_RESET); }
|
||||||
|
#define CIC_DQ_GET() (EXT->GPIO & CIC_DQ)
|
||||||
|
#define CIC_DQ_SET(v) { EXT->GPIO = ((v) ? CIC_DQ : 0); }
|
||||||
|
#define CIC_CLK_GET() (EXT->GPIO & (CIC_RESET | CIC_CLK))
|
||||||
|
#define CIC_NOTIFY_INVALID_REGION() { EXT->GPIO = (CIC_INVALID_REGION | CIC_DQ); }
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
bool cic_disabled;
|
||||||
|
bool cic_64dd_mode;
|
||||||
|
bool cic_region;
|
||||||
|
uint8_t cic_seed;
|
||||||
|
uint8_t cic_checksum[6];
|
||||||
|
} cic_config_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
static cic_config_t config;
|
||||||
|
|
||||||
|
static uint8_t cic_ram[32];
|
||||||
|
static uint8_t cic_x105_ram[30];
|
||||||
|
|
||||||
|
static const uint8_t cic_ram_init[2][32] = {{
|
||||||
|
0xE, 0x0, 0x9, 0xA, 0x1, 0x8, 0x5, 0xA, 0x1, 0x3, 0xE, 0x1, 0x0, 0xD, 0xE, 0xC,
|
||||||
|
0x0, 0xB, 0x1, 0x4, 0xF, 0x8, 0xB, 0x5, 0x7, 0xC, 0xD, 0x6, 0x1, 0xE, 0x9, 0x8
|
||||||
|
}, {
|
||||||
|
0xE, 0x0, 0x4, 0xF, 0x5, 0x1, 0x2, 0x1, 0x7, 0x1, 0x9, 0x8, 0x5, 0x7, 0x5, 0xA,
|
||||||
|
0x0, 0xB, 0x1, 0x2, 0x3, 0xF, 0x8, 0x2, 0x7, 0x1, 0x9, 0x8, 0x1, 0x1, 0x5, 0xC
|
||||||
|
}};
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_die (void) {
|
||||||
|
while (CIC_IS_RUNNING());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_init (void) {
|
||||||
|
CIC_DQ_SET(1);
|
||||||
|
|
||||||
|
while (!CIC_IS_RUNNING());
|
||||||
|
|
||||||
|
uint32_t cic_config[2];
|
||||||
|
|
||||||
|
cic_config[0] = EXT->CIC_CONFIG[0];
|
||||||
|
cic_config[1] = EXT->CIC_CONFIG[1];
|
||||||
|
|
||||||
|
config.cic_disabled = (cic_config[0] & (1 << 26));
|
||||||
|
config.cic_64dd_mode = (cic_config[0] & (1 << 25));
|
||||||
|
config.cic_region = (cic_config[0] & (1 << 24));
|
||||||
|
config.cic_seed = ((cic_config[0] >> 16) & 0xFF);
|
||||||
|
config.cic_checksum[0] = ((cic_config[0] >> 8) & 0xFF);
|
||||||
|
config.cic_checksum[1] = (cic_config[0] & 0xFF);
|
||||||
|
config.cic_checksum[2] = ((cic_config[1] >> 24) & 0xFF);
|
||||||
|
config.cic_checksum[3] = ((cic_config[1] >> 16) & 0xFF);
|
||||||
|
config.cic_checksum[4] = ((cic_config[1] >> 8) & 0xFF);
|
||||||
|
config.cic_checksum[5] = (cic_config[1] & 0xFF);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (config.cic_disabled) {
|
||||||
|
cic_die();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static uint8_t cic_read (void) {
|
||||||
|
uint8_t value;
|
||||||
|
CIC_CLK_WAIT_LOW();
|
||||||
|
value = CIC_DQ_GET() ? 1 : 0;
|
||||||
|
CIC_CLK_WAIT_HIGH();
|
||||||
|
return value;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_write (uint8_t value) {
|
||||||
|
CIC_CLK_WAIT_LOW();
|
||||||
|
CIC_DQ_SET(value);
|
||||||
|
CIC_CLK_WAIT_HIGH();
|
||||||
|
CIC_DQ_SET(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static uint8_t cic_read_nibble (void) {
|
||||||
|
uint8_t data = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||||
|
data = ((data << 1) | cic_read());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return data;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_write_nibble (uint8_t data) {
|
||||||
|
cic_write(data & 0x08);
|
||||||
|
cic_write(data & 0x04);
|
||||||
|
cic_write(data & 0x02);
|
||||||
|
cic_write(data & 0x01);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_write_ram_nibbles (uint8_t index) {
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
cic_write_nibble(cic_ram[index++]);
|
||||||
|
} while ((index & 0x0F) != 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_encode_round (uint8_t index) {
|
||||||
|
uint8_t data = cic_ram[index++];
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
data = ((((data + 1) & 0x0F) + cic_ram[index]) & 0x0F);
|
||||||
|
cic_ram[index++] = data;
|
||||||
|
} while ((index & 0x0F) != 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_write_id (void) {
|
||||||
|
if (config.cic_64dd_mode) {
|
||||||
|
CIC_CLK_WAIT_LOW();
|
||||||
|
while (CIC_CLK_GET() == CIC_RESET) {
|
||||||
|
if (!CIC_DQ_GET()) {
|
||||||
|
cic_die();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
cic_write(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cic_write(config.cic_region ? 1 : 0);
|
||||||
|
cic_write(0);
|
||||||
|
cic_write(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_write_seed (void) {
|
||||||
|
cic_ram[0x0A] = 0x0B;
|
||||||
|
cic_ram[0x0B] = 0x05;
|
||||||
|
cic_ram[0x0C] = (config.cic_seed >> 4);
|
||||||
|
cic_ram[0x0D] = config.cic_seed;
|
||||||
|
cic_ram[0x0E] = (config.cic_seed >> 4);
|
||||||
|
cic_ram[0x0F] = config.cic_seed;
|
||||||
|
cic_encode_round(0x0A);
|
||||||
|
cic_encode_round(0x0A);
|
||||||
|
|
||||||
|
uint32_t timeout = 100000;
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
if (timeout == 0) {
|
||||||
|
CIC_NOTIFY_INVALID_REGION();
|
||||||
|
cic_die();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} while (timeout-- && (CIC_CLK_GET() == (CIC_RESET | CIC_CLK)));
|
||||||
|
|
||||||
|
cic_write_ram_nibbles(0x0A);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_write_checksum (void) {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||||
|
cic_ram[i] = 0x00;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 6; i++) {
|
||||||
|
cic_ram[(i * 2) + 4] = ((config.cic_checksum[i] >> 4) & 0x0F);
|
||||||
|
cic_ram[(i * 2) + 5] = (config.cic_checksum[i] & 0x0F);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cic_encode_round(0x00);
|
||||||
|
cic_encode_round(0x00);
|
||||||
|
cic_encode_round(0x00);
|
||||||
|
cic_encode_round(0x00);
|
||||||
|
cic_write(0);
|
||||||
|
cic_write_ram_nibbles(0x00);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_init_ram (void) {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 32; i++) {
|
||||||
|
cic_ram[i] = cic_ram_init[config.cic_region ? 1 : 0][i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cic_ram[0x01] = cic_read_nibble();
|
||||||
|
cic_ram[0x11] = cic_read_nibble();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_exchange_bytes (uint8_t *a, uint8_t *b) {
|
||||||
|
uint8_t tmp = *a;
|
||||||
|
*a = *b;
|
||||||
|
*b = tmp;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_round (uint8_t *m) {
|
||||||
|
uint8_t a, b, x;
|
||||||
|
|
||||||
|
x = m[15];
|
||||||
|
a = x;
|
||||||
|
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
b = 1;
|
||||||
|
a += (m[b] + 1);
|
||||||
|
m[b] = a;
|
||||||
|
b++;
|
||||||
|
a += (m[b] + 1);
|
||||||
|
cic_exchange_bytes(&a, &m[b]);
|
||||||
|
m[b] = ~(m[b]);
|
||||||
|
b++;
|
||||||
|
a &= 0x0F;
|
||||||
|
a += ((m[b] & 0x0F) + 1);
|
||||||
|
if (a < 16) {
|
||||||
|
cic_exchange_bytes(&a, &m[b]);
|
||||||
|
b++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
a += m[b];
|
||||||
|
m[b] = a;
|
||||||
|
b++;
|
||||||
|
a += m[b];
|
||||||
|
cic_exchange_bytes(&a, &m[b]);
|
||||||
|
b++;
|
||||||
|
a &= 0x0F;
|
||||||
|
a += 8;
|
||||||
|
if (a < 16) {
|
||||||
|
a += m[b];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cic_exchange_bytes(&a, &m[b]);
|
||||||
|
b++;
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
a += (m[b] + 1);
|
||||||
|
m[b] = a;
|
||||||
|
b++;
|
||||||
|
b &= 0x0F;
|
||||||
|
} while (b != 0);
|
||||||
|
a = (x + 0x0F);
|
||||||
|
x = (a & 0x0F);
|
||||||
|
} while (x != 0x0F);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_compare_mode (void) {
|
||||||
|
cic_round(&cic_ram[0x10]);
|
||||||
|
cic_round(&cic_ram[0x10]);
|
||||||
|
cic_round(&cic_ram[0x10]);
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8_t index = (cic_ram[0x17] & 0x0F);
|
||||||
|
if (index == 0) {
|
||||||
|
index = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
index |= 0x10;
|
||||||
|
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
cic_read();
|
||||||
|
cic_write(cic_ram[index] & 0x01);
|
||||||
|
if (config.cic_region) {
|
||||||
|
index--;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
index++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} while (index & 0x0F);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_x105_algorithm (void) {
|
||||||
|
uint8_t a = 5;
|
||||||
|
uint8_t carry = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 30; ++i) {
|
||||||
|
if (!(cic_x105_ram[i] & 0x01)) {
|
||||||
|
a += 8;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (!(a & 0x02)) {
|
||||||
|
a += 4;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
a = ((a + cic_x105_ram[i]) & 0x0F);
|
||||||
|
cic_x105_ram[i] = a;
|
||||||
|
if (!carry) {
|
||||||
|
a += 7;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
a = ((a + cic_x105_ram[i]) & 0x0F);
|
||||||
|
a = (a + cic_x105_ram[i] + carry);
|
||||||
|
if (a >= 0x10) {
|
||||||
|
carry = 1;
|
||||||
|
a -= 0x10;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
carry = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
a = (~(a) & 0x0F);
|
||||||
|
cic_x105_ram[i] = a;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_x105_mode (void) {
|
||||||
|
cic_write_nibble(0x0A);
|
||||||
|
cic_write_nibble(0x0A);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 30; i++) {
|
||||||
|
cic_x105_ram[i] = cic_read_nibble();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cic_x105_algorithm();
|
||||||
|
|
||||||
|
cic_write(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 30; i++) {
|
||||||
|
cic_write_nibble(cic_x105_ram[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void cic_soft_reset (void) {
|
||||||
|
volatile uint32_t timeout = 100000;
|
||||||
|
CIC_CLK_WAIT_LOW();
|
||||||
|
while ((timeout--) && CIC_IS_RUNNING());
|
||||||
|
cic_write(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
__attribute__((naked)) void cic_main (void) {
|
||||||
|
while (true) {
|
||||||
|
cic_init();
|
||||||
|
|
||||||
|
cic_write_id();
|
||||||
|
cic_write_seed();
|
||||||
|
cic_write_checksum();
|
||||||
|
cic_init_ram();
|
||||||
|
|
||||||
|
while (CIC_IS_RUNNING()) {
|
||||||
|
uint8_t cmd = 0;
|
||||||
|
cmd |= (cic_read() << 1);
|
||||||
|
cmd |= cic_read();
|
||||||
|
|
||||||
|
if (cmd == 0) {
|
||||||
|
cic_compare_mode();
|
||||||
|
} else if (cmd == 2) {
|
||||||
|
cic_x105_mode();
|
||||||
|
} else if (cmd == 3) {
|
||||||
|
cic_soft_reset();
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
cic_die();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
51
sw/cic/cic.ld
Normal file
51
sw/cic/cic.ld
Normal file
@ -0,0 +1,51 @@
|
|||||||
|
OUTPUT_ARCH("riscv")
|
||||||
|
OUTPUT_FORMAT("elf32-littleriscv")
|
||||||
|
|
||||||
|
MEMORY {
|
||||||
|
ram (rwx) : org = 0x80000000, len = 2k
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ENTRY(entry_handler)
|
||||||
|
|
||||||
|
SECTIONS {
|
||||||
|
.text : {
|
||||||
|
*(.text.entry_handler)
|
||||||
|
*(.text .text.* .gnu.linkonce.t.*)
|
||||||
|
. = ALIGN(4);
|
||||||
|
*(.rodata .rodata.* .gnu.linkonce.r.*)
|
||||||
|
*(.rodata1)
|
||||||
|
. = ALIGN(4);
|
||||||
|
} > ram : text
|
||||||
|
|
||||||
|
.data : {
|
||||||
|
. = ALIGN(4);
|
||||||
|
*(.sdata2 .sdata2.* .gnu.linkonce.s2.*)
|
||||||
|
*(.data1)
|
||||||
|
*(.data .data.* .gnu.linkonce.d.*)
|
||||||
|
. = ALIGN(4);
|
||||||
|
} > ram : data
|
||||||
|
|
||||||
|
.bss : {
|
||||||
|
. = ALIGN(4);
|
||||||
|
_sbss = .;
|
||||||
|
*(.dynsbss)
|
||||||
|
*(.sbss .sbss.* .gnu.linkonce.sb.*)
|
||||||
|
*(.sbss2 .sbss2.* .gnu.linkonce.sb2.*)
|
||||||
|
*(.tbss .tbss.* .gnu.linkonce.tb.*)
|
||||||
|
*(.tcommon)
|
||||||
|
*(.scommon)
|
||||||
|
*(.dynbss)
|
||||||
|
*(.bss .bss.* .gnu.linkonce.b.*)
|
||||||
|
*(COMMON)
|
||||||
|
. = ALIGN(4);
|
||||||
|
_ebss = .;
|
||||||
|
} > ram : bss
|
||||||
|
|
||||||
|
_sp = ORIGIN(ram) + LENGTH(ram);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PHDRS {
|
||||||
|
text PT_LOAD FLAGS(5);
|
||||||
|
data PT_LOAD FLAGS(6);
|
||||||
|
bss PT_LOAD FLAGS(6);
|
||||||
|
}
|
21
sw/cic/convert.py
Normal file
21
sw/cic/convert.py
Normal file
@ -0,0 +1,21 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
|
||||||
|
import sys
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == '__main__':
|
||||||
|
if (len(sys.argv) != 3):
|
||||||
|
print(f'Usage: python {sys.argv[0]} in_file out_file')
|
||||||
|
sys.exit(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
with open(sys.argv[1], 'rb') as f:
|
||||||
|
output = ''
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
file_bytes = f.read(4)
|
||||||
|
if len(file_bytes) != 4:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
output += f"{int.from_bytes(file_bytes, 'little'):08X}\n"
|
||||||
|
|
||||||
|
with open(sys.argv[2], 'w') as f:
|
||||||
|
f.write(output)
|
23
sw/cic/startup.S
Normal file
23
sw/cic/startup.S
Normal file
@ -0,0 +1,23 @@
|
|||||||
|
.option norvc
|
||||||
|
.section .text.entry_handler
|
||||||
|
entry_handler:
|
||||||
|
.global entry_handler
|
||||||
|
|
||||||
|
init_stack_pointer:
|
||||||
|
.option push
|
||||||
|
.option norelax
|
||||||
|
la sp, _sp
|
||||||
|
.option pop
|
||||||
|
|
||||||
|
init_bss:
|
||||||
|
la t5, _sbss
|
||||||
|
la t6, _ebss
|
||||||
|
beq a0, a1, 2f
|
||||||
|
1:
|
||||||
|
sw zero, 0(t5)
|
||||||
|
addi t5, t5, 4
|
||||||
|
bltu t5, t6, 1b
|
||||||
|
2:
|
||||||
|
|
||||||
|
run_main:
|
||||||
|
tail cic_main
|
@ -6,7 +6,7 @@ OBJDUMP = $(TOOLCHAIN)objdump
|
|||||||
SIZE = $(TOOLCHAIN)size
|
SIZE = $(TOOLCHAIN)size
|
||||||
|
|
||||||
FLAGS = -mcpu=cortex-m0plus -mthumb -DSTM32G030xx $(USER_FLAGS) -g -ggdb3
|
FLAGS = -mcpu=cortex-m0plus -mthumb -DSTM32G030xx $(USER_FLAGS) -g -ggdb3
|
||||||
CFLAGS = -Os -Wall -ffunction-sections -fdata-sections -ffreestanding -MMD -MP -I./inc
|
CFLAGS = -Os -Wall -ffunction-sections -fdata-sections -ffreestanding -MMD -MP -I. -isystem ./inc
|
||||||
LDFLAGS = -nostartfiles -Wl,--gc-sections
|
LDFLAGS = -nostartfiles -Wl,--gc-sections
|
||||||
|
|
||||||
SRC_DIR = src
|
SRC_DIR = src
|
||||||
|
@ -7,7 +7,7 @@
|
|||||||
.section .loader, "a", %progbits
|
.section .loader, "a", %progbits
|
||||||
.type loader, %object
|
.type loader, %object
|
||||||
loader:
|
loader:
|
||||||
.incbin "../build/loader/loader.bin"
|
.incbin "build/loader/loader.bin"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
.section .text.Reset_Handler
|
.section .text.Reset_Handler
|
||||||
|
@ -1,5 +1,4 @@
|
|||||||
#include "app.h"
|
#include "app.h"
|
||||||
#include "cic.h"
|
|
||||||
#include "gvr.h"
|
#include "gvr.h"
|
||||||
#include "hw.h"
|
#include "hw.h"
|
||||||
#include "led.h"
|
#include "led.h"
|
||||||
@ -7,20 +6,18 @@
|
|||||||
#include "task.h"
|
#include "task.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
#define CIC_STACK_SIZE (256)
|
|
||||||
#define RTC_STACK_SIZE (256)
|
#define RTC_STACK_SIZE (256)
|
||||||
#define LED_STACK_SIZE (256)
|
#define LED_STACK_SIZE (256)
|
||||||
#define GVR_STACK_SIZE (2048)
|
#define GVR_STACK_SIZE (2048)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
uint8_t cic_stack[CIC_STACK_SIZE] __attribute__((aligned(8)));
|
|
||||||
uint8_t rtc_stack[RTC_STACK_SIZE] __attribute__((aligned(8)));
|
uint8_t rtc_stack[RTC_STACK_SIZE] __attribute__((aligned(8)));
|
||||||
uint8_t led_stack[LED_STACK_SIZE] __attribute__((aligned(8)));
|
uint8_t led_stack[LED_STACK_SIZE] __attribute__((aligned(8)));
|
||||||
uint8_t gvr_stack[GVR_STACK_SIZE] __attribute__((aligned(8)));
|
uint8_t gvr_stack[GVR_STACK_SIZE] __attribute__((aligned(8)));
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void app_get_stack_usage (uint32_t *usage) {
|
void app_get_stack_usage (uint32_t *usage) {
|
||||||
*usage++ = task_get_stack_usage(cic_stack, CIC_STACK_SIZE);
|
*usage++ = 0;
|
||||||
*usage++ = task_get_stack_usage(rtc_stack, RTC_STACK_SIZE);
|
*usage++ = task_get_stack_usage(rtc_stack, RTC_STACK_SIZE);
|
||||||
*usage++ = task_get_stack_usage(led_stack, LED_STACK_SIZE);
|
*usage++ = task_get_stack_usage(led_stack, LED_STACK_SIZE);
|
||||||
*usage++ = task_get_stack_usage(gvr_stack, GVR_STACK_SIZE);
|
*usage++ = task_get_stack_usage(gvr_stack, GVR_STACK_SIZE);
|
||||||
@ -28,9 +25,7 @@ void app_get_stack_usage (uint32_t *usage) {
|
|||||||
|
|
||||||
void app (void) {
|
void app (void) {
|
||||||
hw_init();
|
hw_init();
|
||||||
cic_hw_init();
|
|
||||||
|
|
||||||
task_create(TASK_ID_CIC, cic_task, cic_stack, CIC_STACK_SIZE);
|
|
||||||
task_create(TASK_ID_RTC, rtc_task, rtc_stack, RTC_STACK_SIZE);
|
task_create(TASK_ID_RTC, rtc_task, rtc_stack, RTC_STACK_SIZE);
|
||||||
task_create(TASK_ID_LED, led_task, led_stack, LED_STACK_SIZE);
|
task_create(TASK_ID_LED, led_task, led_stack, LED_STACK_SIZE);
|
||||||
task_create(TASK_ID_GVR, gvr_task, gvr_stack, GVR_STACK_SIZE);
|
task_create(TASK_ID_GVR, gvr_task, gvr_stack, GVR_STACK_SIZE);
|
||||||
|
@ -1,34 +1,8 @@
|
|||||||
// Original code sourced from https://github.com/jago85/UltraCIC_C
|
|
||||||
|
|
||||||
// MIT License
|
|
||||||
|
|
||||||
// Copyright (c) 2019 Jan Goldacker
|
|
||||||
// Copyright (c) 2022 Mateusz Faderewski
|
|
||||||
|
|
||||||
// Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
|
|
||||||
// of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
|
|
||||||
// in the Software without restriction, including without limitation the rights
|
|
||||||
// to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
|
|
||||||
// copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
|
|
||||||
// furnished to do so, subject to the following conditions:
|
|
||||||
|
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// The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
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// copies or substantial portions of the Software.
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// THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
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// IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
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// FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
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// AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
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// LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
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// OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
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// SOFTWARE.
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#include "cic.h"
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#include "cic.h"
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#include "fpga.h"
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#include "hw.h"
|
#include "hw.h"
|
||||||
#include "led.h"
|
#include "led.h"
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||||||
#include "rtc.h"
|
#include "rtc.h"
|
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#include "task.h"
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typedef enum {
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typedef enum {
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@ -38,372 +12,78 @@ typedef enum {
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} cic_region_t;
|
} cic_region_t;
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static volatile bool cic_enabled = false;
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static volatile bool cic_detect_enabled;
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static volatile uint8_t cic_next_rd;
|
|
||||||
static volatile uint8_t cic_next_wr;
|
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||||||
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static volatile bool cic_disabled = false;
|
|
||||||
static volatile bool cic_dd_mode = false;
|
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||||||
static volatile uint8_t cic_seed = 0x3F;
|
|
||||||
static volatile uint8_t cic_checksum[6] = { 0xA5, 0x36, 0xC0, 0xF1, 0xD8, 0x59 };
|
|
||||||
|
|
||||||
static uint8_t cic_ram[32];
|
|
||||||
static uint8_t cic_x105_ram[30];
|
|
||||||
|
|
||||||
static const uint8_t cic_ram_init[2][32] = {{
|
|
||||||
0x0E, 0x00, 0x09, 0x0A, 0x01, 0x08, 0x05, 0x0A, 0x01, 0x03, 0x0E, 0x01, 0x00, 0x0D, 0x0E, 0x0C,
|
|
||||||
0x00, 0x0B, 0x01, 0x04, 0x0F, 0x08, 0x0B, 0x05, 0x07, 0x0C, 0x0D, 0x06, 0x01, 0x0E, 0x09, 0x08
|
|
||||||
}, {
|
|
||||||
0x0E, 0x00, 0x04, 0x0F, 0x05, 0x01, 0x02, 0x01, 0x07, 0x01, 0x09, 0x08, 0x05, 0x07, 0x05, 0x0A,
|
|
||||||
0x00, 0x0B, 0x01, 0x02, 0x03, 0x0F, 0x08, 0x02, 0x07, 0x01, 0x09, 0x08, 0x01, 0x01, 0x05, 0x0C
|
|
||||||
}};
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_irq_reset_falling (void) {
|
static void cic_irq_reset_falling (void) {
|
||||||
cic_enabled = false;
|
|
||||||
hw_gpio_set(GPIO_ID_N64_CIC_DQ);
|
|
||||||
led_clear_error(LED_ERROR_CIC);
|
led_clear_error(LED_ERROR_CIC);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_irq_reset_rising (void) {
|
|
||||||
if (!cic_disabled) {
|
|
||||||
cic_enabled = true;
|
|
||||||
task_set_ready_and_reset(TASK_ID_CIC);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_irq_clk_falling (void) {
|
|
||||||
if (cic_enabled) {
|
|
||||||
if (!cic_next_wr) {
|
|
||||||
hw_gpio_reset(GPIO_ID_N64_CIC_DQ);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
cic_next_rd = hw_gpio_get(GPIO_ID_N64_CIC_DQ) ? 1 : 0;
|
|
||||||
task_set_ready(TASK_ID_CIC);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_irq_clk_rising (void) {
|
|
||||||
hw_gpio_set(GPIO_ID_N64_CIC_DQ);
|
|
||||||
if (cic_detect_enabled) {
|
|
||||||
cic_detect_enabled = false;
|
|
||||||
if (!hw_gpio_get(GPIO_ID_N64_CIC_DQ)) {
|
|
||||||
cic_enabled = false;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static uint8_t cic_read (void) {
|
|
||||||
cic_next_wr = 1;
|
|
||||||
task_yield();
|
|
||||||
return cic_next_rd;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_write (uint8_t bit) {
|
|
||||||
cic_next_wr = bit;
|
|
||||||
task_yield();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_start_detect (void) {
|
|
||||||
cic_detect_enabled = cic_dd_mode;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static uint8_t cic_read_nibble (void) {
|
|
||||||
uint8_t data = 0;
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
|
||||||
data = ((data << 1) | cic_read());
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return data;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_write_nibble (uint8_t data) {
|
|
||||||
cic_write(data & 0x08);
|
|
||||||
cic_write(data & 0x04);
|
|
||||||
cic_write(data & 0x02);
|
|
||||||
cic_write(data & 0x01);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_write_ram_nibbles (uint8_t index) {
|
|
||||||
do {
|
|
||||||
cic_write_nibble(cic_ram[index++]);
|
|
||||||
} while ((index & 0x0F) != 0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_encode_round (uint8_t index) {
|
|
||||||
uint8_t data = cic_ram[index++];
|
|
||||||
do {
|
|
||||||
data = ((((data + 1) & 0x0F) + cic_ram[index]) & 0x0F);
|
|
||||||
cic_ram[index++] = data;
|
|
||||||
} while ((index & 0x0F) != 0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_write_id (cic_region_t region) {
|
|
||||||
cic_start_detect();
|
|
||||||
cic_write(cic_dd_mode ? 1 : 0);
|
|
||||||
cic_write(region == REGION_PAL ? 1 : 0);
|
|
||||||
cic_write(0);
|
|
||||||
cic_write(1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_write_id_failed (void) {
|
|
||||||
uint8_t current_region = rtc_get_region();
|
|
||||||
uint8_t next_region = (current_region == REGION_NTSC) ? REGION_PAL : REGION_NTSC;
|
|
||||||
rtc_set_region(next_region);
|
|
||||||
led_blink_error(LED_ERROR_CIC);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_write_seed (void) {
|
|
||||||
cic_ram[0x0A] = 0x0B;
|
|
||||||
cic_ram[0x0B] = 0x05;
|
|
||||||
cic_ram[0x0C] = (cic_seed >> 4);
|
|
||||||
cic_ram[0x0D] = cic_seed;
|
|
||||||
cic_ram[0x0E] = (cic_seed >> 4);
|
|
||||||
cic_ram[0x0F] = cic_seed;
|
|
||||||
cic_encode_round(0x0A);
|
|
||||||
cic_encode_round(0x0A);
|
|
||||||
cic_write_ram_nibbles(0x0A);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_write_checksum (void) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
|
||||||
cic_ram[i] = 0x00;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 6; i++) {
|
|
||||||
cic_ram[(i * 2) + 4] = ((cic_checksum[i] >> 4) & 0x0F);
|
|
||||||
cic_ram[(i * 2) + 5] = (cic_checksum[i] & 0x0F);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
cic_encode_round(0x00);
|
|
||||||
cic_encode_round(0x00);
|
|
||||||
cic_encode_round(0x00);
|
|
||||||
cic_encode_round(0x00);
|
|
||||||
cic_write(0);
|
|
||||||
cic_write_ram_nibbles(0x00);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_init_ram (cic_region_t region) {
|
|
||||||
if (region < __REGION_MAX) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 32; i++) {
|
|
||||||
cic_ram[i] = cic_ram_init[region][i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
cic_ram[0x01] = cic_read_nibble();
|
|
||||||
cic_ram[0x11] = cic_read_nibble();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_exchange_bytes (uint8_t *a, uint8_t *b) {
|
|
||||||
uint8_t tmp = *a;
|
|
||||||
*a = *b;
|
|
||||||
*b = tmp;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_round (uint8_t *m) {
|
|
||||||
uint8_t a, b, x;
|
|
||||||
|
|
||||||
x = m[15];
|
|
||||||
a = x;
|
|
||||||
|
|
||||||
do {
|
|
||||||
b = 1;
|
|
||||||
a += (m[b] + 1);
|
|
||||||
m[b] = a;
|
|
||||||
b++;
|
|
||||||
a += (m[b] + 1);
|
|
||||||
cic_exchange_bytes(&a, &m[b]);
|
|
||||||
m[b] = ~(m[b]);
|
|
||||||
b++;
|
|
||||||
a &= 0x0F;
|
|
||||||
a += ((m[b] & 0x0F) + 1);
|
|
||||||
if (a < 16) {
|
|
||||||
cic_exchange_bytes(&a, &m[b]);
|
|
||||||
b++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
a += m[b];
|
|
||||||
m[b] = a;
|
|
||||||
b++;
|
|
||||||
a += m[b];
|
|
||||||
cic_exchange_bytes(&a, &m[b]);
|
|
||||||
b++;
|
|
||||||
a &= 0x0F;
|
|
||||||
a += 8;
|
|
||||||
if (a < 16) {
|
|
||||||
a += m[b];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
cic_exchange_bytes(&a, &m[b]);
|
|
||||||
b++;
|
|
||||||
do {
|
|
||||||
a += (m[b] + 1);
|
|
||||||
m[b] = a;
|
|
||||||
b++;
|
|
||||||
b &= 0x0F;
|
|
||||||
} while (b != 0);
|
|
||||||
a = (x + 0x0F);
|
|
||||||
x = (a & 0x0F);
|
|
||||||
} while (x != 0x0F);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_compare_mode (cic_region_t region) {
|
|
||||||
cic_round(&cic_ram[0x10]);
|
|
||||||
cic_round(&cic_ram[0x10]);
|
|
||||||
cic_round(&cic_ram[0x10]);
|
|
||||||
|
|
||||||
uint8_t index = (cic_ram[0x17] & 0x0F);
|
|
||||||
if (index == 0) {
|
|
||||||
index = 1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
index |= 0x10;
|
|
||||||
|
|
||||||
do {
|
|
||||||
cic_read();
|
|
||||||
cic_write(cic_ram[index] & 0x01);
|
|
||||||
if (region == REGION_PAL) {
|
|
||||||
index--;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
index++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} while (index & 0x0F);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_x105_algorithm (void) {
|
|
||||||
uint8_t a = 5;
|
|
||||||
uint8_t carry = 1;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 30; ++i) {
|
|
||||||
if (!(cic_x105_ram[i] & 0x01)) {
|
|
||||||
a += 8;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (!(a & 0x02)) {
|
|
||||||
a += 4;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
a = ((a + cic_x105_ram[i]) & 0x0F);
|
|
||||||
cic_x105_ram[i] = a;
|
|
||||||
if (!carry) {
|
|
||||||
a += 7;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
a = ((a + cic_x105_ram[i]) & 0x0F);
|
|
||||||
a = (a + cic_x105_ram[i] + carry);
|
|
||||||
if (a >= 0x10) {
|
|
||||||
carry = 1;
|
|
||||||
a -= 0x10;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
carry = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
a = (~(a) & 0x0F);
|
|
||||||
cic_x105_ram[i] = a;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_x105_mode (void) {
|
|
||||||
cic_write_nibble(0x0A);
|
|
||||||
cic_write_nibble(0x0A);
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 30; i++) {
|
|
||||||
cic_x105_ram[i] = cic_read_nibble();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
cic_x105_algorithm();
|
|
||||||
|
|
||||||
cic_write(0);
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 30; i++) {
|
|
||||||
cic_write_nibble(cic_x105_ram[i]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_soft_reset_timeout (void) {
|
|
||||||
hw_gpio_reset(GPIO_ID_N64_CIC_DQ);
|
|
||||||
task_set_ready(TASK_ID_CIC);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void cic_soft_reset (void) {
|
|
||||||
cic_read();
|
|
||||||
hw_tim_setup(TIM_ID_CIC, 500, cic_soft_reset_timeout);
|
|
||||||
task_yield();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void cic_reset_parameters (void) {
|
void cic_reset_parameters (void) {
|
||||||
cic_disabled = false;
|
cic_region_t region = rtc_get_region();
|
||||||
cic_dd_mode = false;
|
|
||||||
cic_seed = 0x3F;
|
const uint8_t default_seed = 0x3F;
|
||||||
cic_checksum[0] = 0xA5;
|
const uint64_t default_checksum = 0xA536C0F1D859ULL;
|
||||||
cic_checksum[1] = 0x36;
|
|
||||||
cic_checksum[2] = 0xC0;
|
uint32_t cic_config_0 = (default_seed << CIC_SEED_BIT) | ((default_checksum >> 32) & 0xFFFF);
|
||||||
cic_checksum[3] = 0xF1;
|
uint32_t cic_config_1 = (default_checksum & 0xFFFFFFFFUL);
|
||||||
cic_checksum[4] = 0xD8;
|
|
||||||
cic_checksum[5] = 0x59;
|
if (region == REGION_PAL) {
|
||||||
|
cic_config_0 |= CIC_REGION;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fpga_reg_set(REG_CIC_0, cic_config_0);
|
||||||
|
fpga_reg_set(REG_CIC_1, cic_config_1);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void cic_set_parameters (uint32_t *args) {
|
void cic_set_parameters (uint32_t *args) {
|
||||||
cic_disabled = (args[0] >> 24) & (1 << 0);
|
cic_region_t region = rtc_get_region();
|
||||||
cic_seed = (args[0] >> 16) & 0xFF;
|
|
||||||
cic_checksum[0] = (args[0] >> 8) & 0xFF;
|
uint32_t cic_config_0 = args[0] & (0x00FFFFFF);
|
||||||
cic_checksum[1] = args[0] & 0xFF;
|
uint32_t cic_config_1 = args[1];
|
||||||
cic_checksum[2] = (args[1] >> 24) & 0xFF;
|
|
||||||
cic_checksum[3] = (args[1] >> 16) & 0xFF;
|
if (region == REGION_PAL) {
|
||||||
cic_checksum[4] = (args[1] >> 8) & 0xFF;
|
cic_config_0 |= CIC_REGION;
|
||||||
cic_checksum[5] = args[1] & 0xFF;
|
}
|
||||||
|
if (args[0] & (1 << 24)) {
|
||||||
|
cic_config_0 |= CIC_DISABLED;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fpga_reg_set(REG_CIC_0, cic_config_0);
|
||||||
|
fpga_reg_set(REG_CIC_1, cic_config_1);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void cic_set_dd_mode (bool enabled) {
|
void cic_set_dd_mode (bool enabled) {
|
||||||
cic_dd_mode = enabled;
|
uint32_t cic_config_0 = fpga_reg_get(REG_CIC_0);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (enabled) {
|
||||||
|
cic_config_0 |= CIC_64DD_MODE;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
cic_config_0 &= ~(CIC_64DD_MODE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fpga_reg_set(REG_CIC_0, cic_config_0);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void cic_hw_init (void) {
|
|
||||||
|
void cic_init (void) {
|
||||||
|
while (!rtc_is_initialized());
|
||||||
|
cic_reset_parameters();
|
||||||
hw_gpio_irq_setup(GPIO_ID_N64_RESET, GPIO_IRQ_FALLING, cic_irq_reset_falling);
|
hw_gpio_irq_setup(GPIO_ID_N64_RESET, GPIO_IRQ_FALLING, cic_irq_reset_falling);
|
||||||
hw_gpio_irq_setup(GPIO_ID_N64_RESET, GPIO_IRQ_RISING, cic_irq_reset_rising);
|
|
||||||
hw_gpio_irq_setup(GPIO_ID_N64_CIC_CLK, GPIO_IRQ_FALLING, cic_irq_clk_falling);
|
|
||||||
hw_gpio_irq_setup(GPIO_ID_N64_CIC_CLK, GPIO_IRQ_RISING, cic_irq_clk_rising);
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void cic_task (void) {
|
|
||||||
while (!hw_gpio_get(GPIO_ID_N64_RESET)) {
|
void cic_process (void) {
|
||||||
task_yield();
|
uint32_t cic_config_0 = fpga_reg_get(REG_CIC_0);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (cic_config_0 & CIC_INVALID_REGION_DETECTED) {
|
||||||
|
cic_config_0 ^= CIC_REGION;
|
||||||
|
fpga_reg_set(REG_CIC_0, (cic_config_0 | CIC_INVALID_REGION_RESET));
|
||||||
|
|
||||||
|
if (cic_config_0 & CIC_REGION) {
|
||||||
|
rtc_set_region(REGION_PAL);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
rtc_set_region(REGION_NTSC);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
cic_region_t region = rtc_get_region();
|
led_blink_error(LED_ERROR_CIC);
|
||||||
if (region >= __REGION_MAX) {
|
|
||||||
region = REGION_NTSC;
|
|
||||||
rtc_set_region(region);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
cic_write_id(region);
|
|
||||||
|
|
||||||
hw_tim_setup(TIM_ID_CIC, 500, cic_write_id_failed);
|
|
||||||
cic_write_seed();
|
|
||||||
hw_tim_stop(TIM_ID_CIC);
|
|
||||||
|
|
||||||
cic_write_checksum();
|
|
||||||
cic_init_ram(region);
|
|
||||||
|
|
||||||
while (1) {
|
|
||||||
uint8_t cmd = 0;
|
|
||||||
cmd |= (cic_read() << 1);
|
|
||||||
cmd |= cic_read();
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (cmd) {
|
|
||||||
case 0: {
|
|
||||||
cic_compare_mode(region);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
case 2: {
|
|
||||||
cic_x105_mode();
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
case 3: {
|
|
||||||
cic_soft_reset();
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
case 1:
|
|
||||||
default: {
|
|
||||||
while (1) {
|
|
||||||
task_yield();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -9,8 +9,8 @@
|
|||||||
void cic_reset_parameters (void);
|
void cic_reset_parameters (void);
|
||||||
void cic_set_parameters (uint32_t *args);
|
void cic_set_parameters (uint32_t *args);
|
||||||
void cic_set_dd_mode (bool enabled);
|
void cic_set_dd_mode (bool enabled);
|
||||||
void cic_hw_init (void);
|
void cic_init (void);
|
||||||
void cic_task (void);
|
void cic_process (void);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
@ -55,6 +55,8 @@ typedef enum {
|
|||||||
REG_VENDOR_DATA,
|
REG_VENDOR_DATA,
|
||||||
REG_DEBUG_0,
|
REG_DEBUG_0,
|
||||||
REG_DEBUG_1,
|
REG_DEBUG_1,
|
||||||
|
REG_CIC_0,
|
||||||
|
REG_CIC_1,
|
||||||
} fpga_reg_t;
|
} fpga_reg_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
@ -186,6 +188,13 @@ typedef enum {
|
|||||||
#define DD_HEAD_TRACK_MASK (DD_HEAD_MASK | DD_TRACK_MASK)
|
#define DD_HEAD_TRACK_MASK (DD_HEAD_MASK | DD_TRACK_MASK)
|
||||||
#define DD_HEAD_TRACK_INDEX_LOCK (1 << 13)
|
#define DD_HEAD_TRACK_INDEX_LOCK (1 << 13)
|
||||||
|
|
||||||
|
#define CIC_SEED_BIT (16)
|
||||||
|
#define CIC_REGION (1 << 24)
|
||||||
|
#define CIC_64DD_MODE (1 << 25)
|
||||||
|
#define CIC_DISABLED (1 << 26)
|
||||||
|
#define CIC_INVALID_REGION_DETECTED (1 << 27)
|
||||||
|
#define CIC_INVALID_REGION_RESET (1 << 28)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
uint8_t fpga_id_get (void);
|
uint8_t fpga_id_get (void);
|
||||||
uint32_t fpga_reg_get (fpga_reg_t reg);
|
uint32_t fpga_reg_get (fpga_reg_t reg);
|
||||||
|
@ -1,5 +1,6 @@
|
|||||||
#include "button.h"
|
#include "button.h"
|
||||||
#include "cfg.h"
|
#include "cfg.h"
|
||||||
|
#include "cic.h"
|
||||||
#include "dd.h"
|
#include "dd.h"
|
||||||
#include "flashram.h"
|
#include "flashram.h"
|
||||||
#include "fpga.h"
|
#include "fpga.h"
|
||||||
@ -15,6 +16,7 @@ void gvr_task (void) {
|
|||||||
|
|
||||||
button_init();
|
button_init();
|
||||||
cfg_init();
|
cfg_init();
|
||||||
|
cic_init();
|
||||||
dd_init();
|
dd_init();
|
||||||
flashram_init();
|
flashram_init();
|
||||||
isv_init();
|
isv_init();
|
||||||
@ -25,6 +27,7 @@ void gvr_task (void) {
|
|||||||
while (1) {
|
while (1) {
|
||||||
button_process();
|
button_process();
|
||||||
cfg_process();
|
cfg_process();
|
||||||
|
cic_process();
|
||||||
dd_process();
|
dd_process();
|
||||||
flashram_process();
|
flashram_process();
|
||||||
isv_process();
|
isv_process();
|
||||||
|
@ -83,6 +83,7 @@ static void hw_gpio_init (gpio_id_t id, gpio_mode_t mode, gpio_ot_t ot, gpio_osp
|
|||||||
void hw_gpio_irq_setup (gpio_id_t id, gpio_irq_t irq, void (*callback)(void)) {
|
void hw_gpio_irq_setup (gpio_id_t id, gpio_irq_t irq, void (*callback)(void)) {
|
||||||
uint8_t port = ((id >> 4) & 0x07);
|
uint8_t port = ((id >> 4) & 0x07);
|
||||||
uint8_t pin = (id & 0x0F);
|
uint8_t pin = (id & 0x0F);
|
||||||
|
__disable_irq();
|
||||||
if (irq == GPIO_IRQ_FALLING) {
|
if (irq == GPIO_IRQ_FALLING) {
|
||||||
EXTI->FTSR1 |= (EXTI_FTSR1_FT0 << pin);
|
EXTI->FTSR1 |= (EXTI_FTSR1_FT0 << pin);
|
||||||
gpio_irq_callbacks[pin].falling = callback;
|
gpio_irq_callbacks[pin].falling = callback;
|
||||||
@ -92,6 +93,7 @@ void hw_gpio_irq_setup (gpio_id_t id, gpio_irq_t irq, void (*callback)(void)) {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
EXTI->EXTICR[pin / 4] |= (port << (8 * (pin % 4)));
|
EXTI->EXTICR[pin / 4] |= (port << (8 * (pin % 4)));
|
||||||
EXTI->IMR1 |= (EXTI_IMR1_IM0 << pin);
|
EXTI->IMR1 |= (EXTI_IMR1_IM0 << pin);
|
||||||
|
__enable_irq();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
uint32_t hw_gpio_get (gpio_id_t id) {
|
uint32_t hw_gpio_get (gpio_id_t id) {
|
||||||
@ -509,7 +511,7 @@ static void hw_init_crc (void) {
|
|||||||
static void hw_init_misc (void) {
|
static void hw_init_misc (void) {
|
||||||
hw_gpio_init(GPIO_ID_N64_RESET, GPIO_INPUT, GPIO_PP, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_DOWN, GPIO_AF_0, 0);
|
hw_gpio_init(GPIO_ID_N64_RESET, GPIO_INPUT, GPIO_PP, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_DOWN, GPIO_AF_0, 0);
|
||||||
hw_gpio_init(GPIO_ID_N64_CIC_CLK, GPIO_INPUT, GPIO_PP, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_UP, GPIO_AF_0, 0);
|
hw_gpio_init(GPIO_ID_N64_CIC_CLK, GPIO_INPUT, GPIO_PP, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_UP, GPIO_AF_0, 0);
|
||||||
hw_gpio_init(GPIO_ID_N64_CIC_DQ, GPIO_OUTPUT, GPIO_OD, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_UP, GPIO_AF_0, 1);
|
hw_gpio_init(GPIO_ID_N64_CIC_DQ, GPIO_INPUT, GPIO_OD, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_UP, GPIO_AF_0, 1);
|
||||||
hw_gpio_init(GPIO_ID_FPGA_INT, GPIO_INPUT, GPIO_PP, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_UP, GPIO_AF_0, 0);
|
hw_gpio_init(GPIO_ID_FPGA_INT, GPIO_INPUT, GPIO_PP, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_UP, GPIO_AF_0, 0);
|
||||||
hw_gpio_init(GPIO_ID_RTC_MFP, GPIO_INPUT, GPIO_PP, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_UP, GPIO_AF_0, 0);
|
hw_gpio_init(GPIO_ID_RTC_MFP, GPIO_INPUT, GPIO_PP, GPIO_SPEED_VLOW, GPIO_PULL_UP, GPIO_AF_0, 0);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -528,14 +530,14 @@ void hw_init (void) {
|
|||||||
hw_init_misc();
|
hw_init_misc();
|
||||||
|
|
||||||
NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0);
|
NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0);
|
||||||
NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 1);
|
NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0);
|
||||||
NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 2);
|
NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0);
|
||||||
NVIC_SetPriority(I2C1_IRQn, 1);
|
NVIC_SetPriority(I2C1_IRQn, 0);
|
||||||
NVIC_SetPriority(TIM14_IRQn, 0);
|
NVIC_SetPriority(TIM14_IRQn, 0);
|
||||||
NVIC_SetPriority(TIM16_IRQn, 1);
|
NVIC_SetPriority(TIM16_IRQn, 0);
|
||||||
NVIC_SetPriority(TIM17_IRQn, 2);
|
NVIC_SetPriority(TIM17_IRQn, 0);
|
||||||
NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn, 2);
|
NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn, 0);
|
||||||
NVIC_SetPriority(TIM1_BRK_UP_TRG_COM_IRQn, 1);
|
NVIC_SetPriority(TIM1_BRK_UP_TRG_COM_IRQn, 0);
|
||||||
|
|
||||||
NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);
|
NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);
|
||||||
NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);
|
NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);
|
||||||
|
@ -48,6 +48,7 @@ static rtc_settings_t rtc_settings = {
|
|||||||
.led_enabled = true,
|
.led_enabled = true,
|
||||||
};
|
};
|
||||||
static volatile bool rtc_settings_pending = false;
|
static volatile bool rtc_settings_pending = false;
|
||||||
|
static volatile bool rtc_initialized = false;
|
||||||
|
|
||||||
static const uint8_t rtc_regs_bit_mask[7] = {
|
static const uint8_t rtc_regs_bit_mask[7] = {
|
||||||
0b01111111,
|
0b01111111,
|
||||||
@ -199,9 +200,15 @@ static void rtc_init (void) {
|
|||||||
rtc_write(RTC_ADDRESS_SRAM_VERSION, (uint8_t *) (&settings_version), 4);
|
rtc_write(RTC_ADDRESS_SRAM_VERSION, (uint8_t *) (&settings_version), 4);
|
||||||
rtc_write_settings();
|
rtc_write_settings();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
rtc_initialized = true;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
bool rtc_is_initialized (void) {
|
||||||
|
return rtc_initialized;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
bool rtc_get_time (rtc_time_t *time) {
|
bool rtc_get_time (rtc_time_t *time) {
|
||||||
bool vaild;
|
bool vaild;
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -21,6 +21,7 @@ typedef struct {
|
|||||||
} rtc_settings_t;
|
} rtc_settings_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
bool rtc_is_initialized (void);
|
||||||
bool rtc_get_time (rtc_time_t *time);
|
bool rtc_get_time (rtc_time_t *time);
|
||||||
void rtc_set_time (rtc_time_t *time);
|
void rtc_set_time (rtc_time_t *time);
|
||||||
uint8_t rtc_get_region (void);
|
uint8_t rtc_get_region (void);
|
||||||
|
@ -1,3 +1,4 @@
|
|||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
#include <stdint.h>
|
#include <stdint.h>
|
||||||
#include <stm32g0xx.h>
|
#include <stm32g0xx.h>
|
||||||
#include "task.h"
|
#include "task.h"
|
||||||
@ -8,18 +9,9 @@
|
|||||||
#define TASK_STACK_FILL_VALUE (0xDEADBEEF)
|
#define TASK_STACK_FILL_VALUE (0xDEADBEEF)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef enum {
|
|
||||||
TASK_FLAG_NONE = 0,
|
|
||||||
TASK_FLAG_READY = (1 << 0),
|
|
||||||
TASK_FLAG_RESET = (1 << 1),
|
|
||||||
} task_flags_t;
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct {
|
typedef struct {
|
||||||
uint32_t initial_pc;
|
volatile uint32_t sp;
|
||||||
uint32_t initial_sp;
|
volatile bool ready;
|
||||||
uint32_t sp;
|
|
||||||
task_flags_t flags;
|
|
||||||
} task_t;
|
} task_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
@ -28,42 +20,21 @@ static volatile task_id_t task_current = 0;
|
|||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
static void task_exit (void) {
|
static void task_exit (void) {
|
||||||
task_table[task_current].flags = TASK_FLAG_NONE;
|
while (1) {
|
||||||
task_yield();
|
task_yield();
|
||||||
while (1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void task_initialize (task_id_t id) {
|
|
||||||
task_t *task = &task_table[id];
|
|
||||||
uint32_t *sp = ((uint32_t *) (task->initial_sp));
|
|
||||||
*--sp = TASK_INITIAL_XPSR;
|
|
||||||
*--sp = task->initial_pc;
|
|
||||||
*--sp = ((uint32_t) (task_exit));
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 13; i++) {
|
|
||||||
*--sp = 0;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
task->sp = ((uint32_t) (sp));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void task_reset (task_id_t id) {
|
|
||||||
task_table[id].flags &= ~(TASK_FLAG_RESET);
|
|
||||||
task_initialize(id);
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static uint32_t task_switch_context (uint32_t sp) {
|
static uint32_t task_switch_context (uint32_t sp) {
|
||||||
task_table[task_current].sp = sp;
|
task_table[task_current].sp = sp;
|
||||||
|
|
||||||
for (task_id_t id = 0; id < __TASK_ID_MAX; id++) {
|
for (task_id_t id = 0; id < __TASK_ID_MAX; id++) {
|
||||||
if (task_table[id].flags & TASK_FLAG_READY) {
|
if (task_table[id].ready) {
|
||||||
task_current = id;
|
task_current = id;
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if (task_table[task_current].flags & TASK_FLAG_RESET) {
|
|
||||||
task_reset(task_current);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return task_table[task_current].sp;
|
return task_table[task_current].sp;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -73,26 +44,30 @@ void task_create (task_id_t id, void (*code)(void), void *stack, size_t stack_si
|
|||||||
for (size_t i = 0; i < stack_size; i += sizeof(uint32_t)) {
|
for (size_t i = 0; i < stack_size; i += sizeof(uint32_t)) {
|
||||||
(*(uint32_t *) (stack + i)) = TASK_STACK_FILL_VALUE;
|
(*(uint32_t *) (stack + i)) = TASK_STACK_FILL_VALUE;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
uint32_t *sp = ((uint32_t *) ((uint32_t) (stack) + stack_size));
|
||||||
|
*--sp = TASK_INITIAL_XPSR;
|
||||||
|
*--sp = (uint32_t) (code);
|
||||||
|
*--sp = ((uint32_t) (task_exit));
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 13; i++) {
|
||||||
|
*--sp = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
task_t *task = &task_table[id];
|
task_t *task = &task_table[id];
|
||||||
task->initial_pc = (uint32_t) (code);
|
task->sp = ((uint32_t) (sp));
|
||||||
task->initial_sp = (((uint32_t) (stack)) + stack_size);
|
task->ready = true;
|
||||||
task->flags = TASK_FLAG_READY;
|
|
||||||
task_initialize(id);
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void task_yield (void) {
|
void task_yield (void) {
|
||||||
task_table[task_current].flags &= ~(TASK_FLAG_READY);
|
__disable_irq();
|
||||||
|
task_table[task_current].ready = false;
|
||||||
|
__enable_irq();
|
||||||
TASK_CONTEXT_SWITCH();
|
TASK_CONTEXT_SWITCH();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void task_set_ready (task_id_t id) {
|
void task_set_ready (task_id_t id) {
|
||||||
task_table[id].flags |= TASK_FLAG_READY;
|
__disable_irq();
|
||||||
TASK_CONTEXT_SWITCH();
|
task_table[id].ready = true;
|
||||||
}
|
__enable_irq();
|
||||||
|
|
||||||
void task_set_ready_and_reset (task_id_t id) {
|
|
||||||
task_table[id].flags |= (TASK_FLAG_RESET | TASK_FLAG_READY);
|
|
||||||
TASK_CONTEXT_SWITCH();
|
TASK_CONTEXT_SWITCH();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -6,7 +6,6 @@
|
|||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef enum {
|
typedef enum {
|
||||||
TASK_ID_CIC,
|
|
||||||
TASK_ID_RTC,
|
TASK_ID_RTC,
|
||||||
TASK_ID_LED,
|
TASK_ID_LED,
|
||||||
TASK_ID_GVR,
|
TASK_ID_GVR,
|
||||||
@ -17,7 +16,6 @@ typedef enum {
|
|||||||
void task_create (task_id_t id, void (*code)(void), void *stack, size_t stack_size);
|
void task_create (task_id_t id, void (*code)(void), void *stack, size_t stack_size);
|
||||||
void task_yield (void);
|
void task_yield (void);
|
||||||
void task_set_ready (task_id_t id);
|
void task_set_ready (task_id_t id);
|
||||||
void task_set_ready_and_reset (task_id_t id);
|
|
||||||
size_t task_get_stack_usage (void *stack, size_t stack_size);
|
size_t task_get_stack_usage (void *stack, size_t stack_size);
|
||||||
void task_scheduler_start (void);
|
void task_scheduler_start (void);
|
||||||
|
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@ -852,9 +852,12 @@ impl TryFrom<Vec<u8>> for McuStackUsage {
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impl Display for McuStackUsage {
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impl Display for McuStackUsage {
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fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
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fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
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if self.cic > 0 {
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f.write_fmt(format_args!("CIC: {}, ", self.cic))?;
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}
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f.write_fmt(format_args!(
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f.write_fmt(format_args!(
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"CIC: {}, RTC: {}, LED: {}, GVR: {}",
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"RTC: {}, LED: {}, GVR: {}",
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self.cic, self.rtc, self.led, self.gvr
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self.rtc, self.led, self.gvr
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))
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))
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}
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}
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}
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}
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