Delete axi ez sp.
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c676992a07
commit
f02c0b23c4
44
Makefile
44
Makefile
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@ -21,58 +21,21 @@ COMPRESSED_ISA = C
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# Add things like "export http_proxy=... https_proxy=..." here
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# Add things like "export http_proxy=... https_proxy=..." here
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GIT_ENV = true
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GIT_ENV = true
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test: testbench.vvp firmware/firmware.hex
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$(VVP) -N $<
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test_vcd: testbench.vvp firmware/firmware.hex
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$(VVP) -N $< +vcd +trace +noerror
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test_wb: testbench_wb.vvp firmware/firmware.hex
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test_wb: testbench_wb.vvp firmware/firmware.hex
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$(VVP) -N $<
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$(VVP) -N $<
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test_wb_vcd: testbench_wb.vvp firmware/firmware.hex
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test_wb_vcd: testbench_wb.vvp firmware/firmware.hex
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$(VVP) -N $< +vcd +trace +noerror
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$(VVP) -N $< +vcd +trace +noerror
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test_ez: testbench_ez.vvp
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$(VVP) -N $<
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test_ez_vcd: testbench_ez.vvp
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$(VVP) -N $< +vcd
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test_sp: testbench_sp.vvp firmware/firmware.hex
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$(VVP) -N $<
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test_axi: testbench.vvp firmware/firmware.hex
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$(VVP) -N $< +axi_test
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test_synth: testbench_synth.vvp firmware/firmware.hex
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$(VVP) -N $<
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test_verilator: testbench_verilator firmware/firmware.hex
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test_verilator: testbench_verilator firmware/firmware.hex
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./testbench_verilator
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./testbench_verilator
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testbench.vvp: testbench.v picorv32.v
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$(IVERILOG) -o $@ $(subst C,-DCOMPRESSED_ISA,$(COMPRESSED_ISA)) $^
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chmod -x $@
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testbench_wb.vvp: testbench_wb.v picorv32.v
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testbench_wb.vvp: testbench_wb.v picorv32.v
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||||||
$(IVERILOG) -o $@ $(subst C,-DCOMPRESSED_ISA,$(COMPRESSED_ISA)) $^
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$(IVERILOG) -o $@ $(subst C,-DCOMPRESSED_ISA,$(COMPRESSED_ISA)) $^
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chmod -x $@
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chmod -x $@
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testbench_ez.vvp: testbench_ez.v picorv32.v
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testbench_verilator: testbench_wb.v picorv32.v testbench.cc
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$(IVERILOG) -o $@ $(subst C,-DCOMPRESSED_ISA,$(COMPRESSED_ISA)) $^
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$(VERILATOR) --cc --exe -Wno-lint -trace --top-module picorv32_wrapper testbench_wb.v picorv32.v testbench.cc \
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chmod -x $@
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testbench_sp.vvp: testbench.v picorv32.v
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$(IVERILOG) -o $@ $(subst C,-DCOMPRESSED_ISA,$(COMPRESSED_ISA)) -DSP_TEST $^
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chmod -x $@
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testbench_synth.vvp: testbench.v synth.v
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$(IVERILOG) -o $@ -DSYNTH_TEST $^
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chmod -x $@
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testbench_verilator: testbench.v picorv32.v testbench.cc
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$(VERILATOR) --cc --exe -Wno-lint -trace --top-module picorv32_wrapper testbench.v picorv32.v testbench.cc \
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$(subst C,-DCOMPRESSED_ISA,$(COMPRESSED_ISA)) --Mdir testbench_verilator_dir
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$(subst C,-DCOMPRESSED_ISA,$(COMPRESSED_ISA)) --Mdir testbench_verilator_dir
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$(MAKE) -C testbench_verilator_dir -f Vpicorv32_wrapper.mk
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$(MAKE) -C testbench_verilator_dir -f Vpicorv32_wrapper.mk
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cp testbench_verilator_dir/Vpicorv32_wrapper testbench_verilator
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cp testbench_verilator_dir/Vpicorv32_wrapper testbench_verilator
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@ -170,8 +133,7 @@ clean:
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riscv-gnu-toolchain-riscv32im riscv-gnu-toolchain-riscv32imc
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riscv-gnu-toolchain-riscv32im riscv-gnu-toolchain-riscv32imc
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||||||
rm -vrf $(FIRMWARE_OBJS) $(TEST_OBJS) check.smt2 check.vcd synth.v synth.log \
|
rm -vrf $(FIRMWARE_OBJS) $(TEST_OBJS) check.smt2 check.vcd synth.v synth.log \
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||||||
firmware/firmware.elf firmware/firmware.bin firmware/firmware.hex firmware/firmware.map \
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firmware/firmware.elf firmware/firmware.bin firmware/firmware.hex firmware/firmware.map \
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||||||
testbench.vvp testbench_sp.vvp testbench_synth.vvp testbench_ez.vvp \
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testbench_wb.vvp testbench.vcd testbench.trace \
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testbench_wb.vvp testbench.vcd testbench.trace \
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||||||
testbench_verilator testbench_verilator_dir
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testbench_verilator testbench_verilator_dir
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.PHONY: test test_vcd test_sp test_axi test_wb test_wb_vcd test_ez test_ez_vcd test_synth download-tools build-tools toc clean
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.PHONY: test_wb test_wb_vcd download-tools build-tools toc clean
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||||||
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253
picorv32.v
253
picorv32.v
|
@ -2236,259 +2236,6 @@ module picorv32_pcpi_div (
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||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
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||||||
|
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||||||
/***************************************************************
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||||||
* picorv32_axi
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***************************************************************/
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module picorv32_axi #(
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parameter [ 0:0] ENABLE_COUNTERS = 1,
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parameter [ 0:0] ENABLE_COUNTERS64 = 1,
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||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_REGS_16_31 = 1,
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||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_REGS_DUALPORT = 1,
|
|
||||||
parameter [ 0:0] TWO_STAGE_SHIFT = 1,
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||||||
parameter [ 0:0] BARREL_SHIFTER = 0,
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||||||
parameter [ 0:0] TWO_CYCLE_COMPARE = 0,
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||||||
parameter [ 0:0] TWO_CYCLE_ALU = 0,
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||||||
parameter [ 0:0] COMPRESSED_ISA = 0,
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||||||
parameter [ 0:0] CATCH_MISALIGN = 1,
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||||||
parameter [ 0:0] CATCH_ILLINSN = 1,
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||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_PCPI = 0,
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||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_MUL = 0,
|
|
||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_FAST_MUL = 0,
|
|
||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_DIV = 0,
|
|
||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_IRQ = 0,
|
|
||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_IRQ_QREGS = 1,
|
|
||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_IRQ_TIMER = 1,
|
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||||||
parameter [ 0:0] ENABLE_TRACE = 0,
|
|
||||||
parameter [ 0:0] REGS_INIT_ZERO = 0,
|
|
||||||
parameter [31:0] MASKED_IRQ = 32'h 0000_0000,
|
|
||||||
parameter [31:0] LATCHED_IRQ = 32'h ffff_ffff,
|
|
||||||
parameter [31:0] PROGADDR_RESET = 32'h 0000_0000,
|
|
||||||
parameter [31:0] PROGADDR_IRQ = 32'h 0000_0010,
|
|
||||||
parameter [31:0] STACKADDR = 32'h ffff_ffff
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||||||
) (
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||||||
input clk, resetn,
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||||||
output trap,
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||||||
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||||||
// AXI4-lite master memory interface
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||||||
|
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||||||
output mem_axi_awvalid,
|
|
||||||
input mem_axi_awready,
|
|
||||||
output [31:0] mem_axi_awaddr,
|
|
||||||
output [ 2:0] mem_axi_awprot,
|
|
||||||
|
|
||||||
output mem_axi_wvalid,
|
|
||||||
input mem_axi_wready,
|
|
||||||
output [31:0] mem_axi_wdata,
|
|
||||||
output [ 3:0] mem_axi_wstrb,
|
|
||||||
|
|
||||||
input mem_axi_bvalid,
|
|
||||||
output mem_axi_bready,
|
|
||||||
|
|
||||||
output mem_axi_arvalid,
|
|
||||||
input mem_axi_arready,
|
|
||||||
output [31:0] mem_axi_araddr,
|
|
||||||
output [ 2:0] mem_axi_arprot,
|
|
||||||
|
|
||||||
input mem_axi_rvalid,
|
|
||||||
output mem_axi_rready,
|
|
||||||
input [31:0] mem_axi_rdata,
|
|
||||||
|
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||||||
// Pico Co-Processor Interface (PCPI)
|
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||||||
output pcpi_valid,
|
|
||||||
output [31:0] pcpi_insn,
|
|
||||||
output [31:0] pcpi_rs1,
|
|
||||||
output [31:0] pcpi_rs2,
|
|
||||||
input pcpi_wr,
|
|
||||||
input [31:0] pcpi_rd,
|
|
||||||
input pcpi_wait,
|
|
||||||
input pcpi_ready,
|
|
||||||
|
|
||||||
// IRQ interface
|
|
||||||
input [31:0] irq,
|
|
||||||
output [31:0] eoi,
|
|
||||||
|
|
||||||
// Trace Interface
|
|
||||||
output trace_valid,
|
|
||||||
output [35:0] trace_data
|
|
||||||
);
|
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||||||
wire mem_valid;
|
|
||||||
wire [31:0] mem_addr;
|
|
||||||
wire [31:0] mem_wdata;
|
|
||||||
wire [ 3:0] mem_wstrb;
|
|
||||||
wire mem_instr;
|
|
||||||
wire mem_ready;
|
|
||||||
wire [31:0] mem_rdata;
|
|
||||||
|
|
||||||
picorv32_axi_adapter axi_adapter (
|
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||||||
.clk (clk ),
|
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||||||
.resetn (resetn ),
|
|
||||||
.mem_axi_awvalid(mem_axi_awvalid),
|
|
||||||
.mem_axi_awready(mem_axi_awready),
|
|
||||||
.mem_axi_awaddr (mem_axi_awaddr ),
|
|
||||||
.mem_axi_awprot (mem_axi_awprot ),
|
|
||||||
.mem_axi_wvalid (mem_axi_wvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_wready (mem_axi_wready ),
|
|
||||||
.mem_axi_wdata (mem_axi_wdata ),
|
|
||||||
.mem_axi_wstrb (mem_axi_wstrb ),
|
|
||||||
.mem_axi_bvalid (mem_axi_bvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_bready (mem_axi_bready ),
|
|
||||||
.mem_axi_arvalid(mem_axi_arvalid),
|
|
||||||
.mem_axi_arready(mem_axi_arready),
|
|
||||||
.mem_axi_araddr (mem_axi_araddr ),
|
|
||||||
.mem_axi_arprot (mem_axi_arprot ),
|
|
||||||
.mem_axi_rvalid (mem_axi_rvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_rready (mem_axi_rready ),
|
|
||||||
.mem_axi_rdata (mem_axi_rdata ),
|
|
||||||
.mem_valid (mem_valid ),
|
|
||||||
.mem_instr (mem_instr ),
|
|
||||||
.mem_ready (mem_ready ),
|
|
||||||
.mem_addr (mem_addr ),
|
|
||||||
.mem_wdata (mem_wdata ),
|
|
||||||
.mem_wstrb (mem_wstrb ),
|
|
||||||
.mem_rdata (mem_rdata )
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
picorv32 #(
|
|
||||||
.ENABLE_COUNTERS (ENABLE_COUNTERS ),
|
|
||||||
.ENABLE_COUNTERS64 (ENABLE_COUNTERS64 ),
|
|
||||||
.ENABLE_REGS_16_31 (ENABLE_REGS_16_31 ),
|
|
||||||
.ENABLE_REGS_DUALPORT(ENABLE_REGS_DUALPORT),
|
|
||||||
.TWO_STAGE_SHIFT (TWO_STAGE_SHIFT ),
|
|
||||||
.BARREL_SHIFTER (BARREL_SHIFTER ),
|
|
||||||
.TWO_CYCLE_COMPARE (TWO_CYCLE_COMPARE ),
|
|
||||||
.TWO_CYCLE_ALU (TWO_CYCLE_ALU ),
|
|
||||||
.COMPRESSED_ISA (COMPRESSED_ISA ),
|
|
||||||
.CATCH_MISALIGN (CATCH_MISALIGN ),
|
|
||||||
.CATCH_ILLINSN (CATCH_ILLINSN ),
|
|
||||||
.ENABLE_PCPI (ENABLE_PCPI ),
|
|
||||||
.ENABLE_MUL (ENABLE_MUL ),
|
|
||||||
.ENABLE_FAST_MUL (ENABLE_FAST_MUL ),
|
|
||||||
.ENABLE_DIV (ENABLE_DIV ),
|
|
||||||
.ENABLE_IRQ (ENABLE_IRQ ),
|
|
||||||
.ENABLE_IRQ_QREGS (ENABLE_IRQ_QREGS ),
|
|
||||||
.ENABLE_IRQ_TIMER (ENABLE_IRQ_TIMER ),
|
|
||||||
.ENABLE_TRACE (ENABLE_TRACE ),
|
|
||||||
.REGS_INIT_ZERO (REGS_INIT_ZERO ),
|
|
||||||
.MASKED_IRQ (MASKED_IRQ ),
|
|
||||||
.LATCHED_IRQ (LATCHED_IRQ ),
|
|
||||||
.PROGADDR_RESET (PROGADDR_RESET ),
|
|
||||||
.PROGADDR_IRQ (PROGADDR_IRQ ),
|
|
||||||
.STACKADDR (STACKADDR )
|
|
||||||
) picorv32_core (
|
|
||||||
.clk (clk ),
|
|
||||||
.resetn (resetn),
|
|
||||||
.trap (trap ),
|
|
||||||
|
|
||||||
.mem_valid(mem_valid),
|
|
||||||
.mem_addr (mem_addr ),
|
|
||||||
.mem_wdata(mem_wdata),
|
|
||||||
.mem_wstrb(mem_wstrb),
|
|
||||||
.mem_instr(mem_instr),
|
|
||||||
.mem_ready(mem_ready),
|
|
||||||
.mem_rdata(mem_rdata),
|
|
||||||
|
|
||||||
.pcpi_valid(pcpi_valid),
|
|
||||||
.pcpi_insn (pcpi_insn ),
|
|
||||||
.pcpi_rs1 (pcpi_rs1 ),
|
|
||||||
.pcpi_rs2 (pcpi_rs2 ),
|
|
||||||
.pcpi_wr (pcpi_wr ),
|
|
||||||
.pcpi_rd (pcpi_rd ),
|
|
||||||
.pcpi_wait (pcpi_wait ),
|
|
||||||
.pcpi_ready(pcpi_ready),
|
|
||||||
|
|
||||||
.irq(irq),
|
|
||||||
.eoi(eoi),
|
|
||||||
.trace_valid(trace_valid),
|
|
||||||
.trace_data (trace_data)
|
|
||||||
);
|
|
||||||
endmodule
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
/***************************************************************
|
|
||||||
* picorv32_axi_adapter
|
|
||||||
***************************************************************/
|
|
||||||
|
|
||||||
module picorv32_axi_adapter (
|
|
||||||
input clk, resetn,
|
|
||||||
|
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||||||
// AXI4-lite master memory interface
|
|
||||||
|
|
||||||
output mem_axi_awvalid,
|
|
||||||
input mem_axi_awready,
|
|
||||||
output [31:0] mem_axi_awaddr,
|
|
||||||
output [ 2:0] mem_axi_awprot,
|
|
||||||
|
|
||||||
output mem_axi_wvalid,
|
|
||||||
input mem_axi_wready,
|
|
||||||
output [31:0] mem_axi_wdata,
|
|
||||||
output [ 3:0] mem_axi_wstrb,
|
|
||||||
|
|
||||||
input mem_axi_bvalid,
|
|
||||||
output mem_axi_bready,
|
|
||||||
|
|
||||||
output mem_axi_arvalid,
|
|
||||||
input mem_axi_arready,
|
|
||||||
output [31:0] mem_axi_araddr,
|
|
||||||
output [ 2:0] mem_axi_arprot,
|
|
||||||
|
|
||||||
input mem_axi_rvalid,
|
|
||||||
output mem_axi_rready,
|
|
||||||
input [31:0] mem_axi_rdata,
|
|
||||||
|
|
||||||
// Native PicoRV32 memory interface
|
|
||||||
|
|
||||||
input mem_valid,
|
|
||||||
input mem_instr,
|
|
||||||
output mem_ready,
|
|
||||||
input [31:0] mem_addr,
|
|
||||||
input [31:0] mem_wdata,
|
|
||||||
input [ 3:0] mem_wstrb,
|
|
||||||
output [31:0] mem_rdata
|
|
||||||
);
|
|
||||||
reg ack_awvalid;
|
|
||||||
reg ack_arvalid;
|
|
||||||
reg ack_wvalid;
|
|
||||||
reg xfer_done;
|
|
||||||
|
|
||||||
assign mem_axi_awvalid = mem_valid && |mem_wstrb && !ack_awvalid;
|
|
||||||
assign mem_axi_awaddr = mem_addr;
|
|
||||||
assign mem_axi_awprot = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
assign mem_axi_arvalid = mem_valid && !mem_wstrb && !ack_arvalid;
|
|
||||||
assign mem_axi_araddr = mem_addr;
|
|
||||||
assign mem_axi_arprot = mem_instr ? 3'b100 : 3'b000;
|
|
||||||
|
|
||||||
assign mem_axi_wvalid = mem_valid && |mem_wstrb && !ack_wvalid;
|
|
||||||
assign mem_axi_wdata = mem_wdata;
|
|
||||||
assign mem_axi_wstrb = mem_wstrb;
|
|
||||||
|
|
||||||
assign mem_ready = mem_axi_bvalid || mem_axi_rvalid;
|
|
||||||
assign mem_axi_bready = mem_valid && |mem_wstrb;
|
|
||||||
assign mem_axi_rready = mem_valid && !mem_wstrb;
|
|
||||||
assign mem_rdata = mem_axi_rdata;
|
|
||||||
|
|
||||||
always @(posedge clk) begin
|
|
||||||
if (!resetn) begin
|
|
||||||
ack_awvalid <= 0;
|
|
||||||
end else begin
|
|
||||||
xfer_done <= mem_valid && mem_ready;
|
|
||||||
if (mem_axi_awready && mem_axi_awvalid)
|
|
||||||
ack_awvalid <= 1;
|
|
||||||
if (mem_axi_arready && mem_axi_arvalid)
|
|
||||||
ack_arvalid <= 1;
|
|
||||||
if (mem_axi_wready && mem_axi_wvalid)
|
|
||||||
ack_wvalid <= 1;
|
|
||||||
if (xfer_done || !mem_valid) begin
|
|
||||||
ack_awvalid <= 0;
|
|
||||||
ack_arvalid <= 0;
|
|
||||||
ack_wvalid <= 0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
endmodule
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
/***************************************************************
|
/***************************************************************
|
||||||
* picorv32_wb
|
* picorv32_wb
|
||||||
***************************************************************/
|
***************************************************************/
|
||||||
|
|
10
testbench.cc
10
testbench.cc
|
@ -26,15 +26,17 @@ int main(int argc, char **argv, char **env)
|
||||||
trace_fd = fopen("testbench.trace", "w");
|
trace_fd = fopen("testbench.trace", "w");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
top->clk = 0;
|
top->wb_clk = 0;
|
||||||
|
top->wb_rst = 1;
|
||||||
|
|
||||||
int t = 0;
|
int t = 0;
|
||||||
while (!Verilated::gotFinish()) {
|
while (!Verilated::gotFinish()) {
|
||||||
if (t > 200)
|
if (t > 200)
|
||||||
top->resetn = 1;
|
top->wb_rst = 0;
|
||||||
top->clk = !top->clk;
|
top->wb_clk = !top->wb_clk;
|
||||||
top->eval();
|
top->eval();
|
||||||
if (tfp) tfp->dump (t);
|
if (tfp) tfp->dump (t);
|
||||||
if (trace_fd && top->clk && top->trace_valid) fprintf(trace_fd, "%9.9lx\n", top->trace_data);
|
if (trace_fd && top->wb_clk && top->trace_valid) fprintf(trace_fd, "%9.9lx\n", top->trace_data);
|
||||||
t += 5;
|
t += 5;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
if (tfp) tfp->close();
|
if (tfp) tfp->close();
|
||||||
|
|
410
testbench.v
410
testbench.v
|
@ -1,410 +0,0 @@
|
||||||
// This is free and unencumbered software released into the public domain.
|
|
||||||
//
|
|
||||||
// Anyone is free to copy, modify, publish, use, compile, sell, or
|
|
||||||
// distribute this software, either in source code form or as a compiled
|
|
||||||
// binary, for any purpose, commercial or non-commercial, and by any
|
|
||||||
// means.
|
|
||||||
|
|
||||||
`timescale 1 ns / 1 ps
|
|
||||||
|
|
||||||
`ifndef VERILATOR
|
|
||||||
module testbench #(
|
|
||||||
parameter AXI_TEST = 0,
|
|
||||||
parameter VERBOSE = 0
|
|
||||||
);
|
|
||||||
reg clk = 1;
|
|
||||||
reg resetn = 0;
|
|
||||||
wire trap;
|
|
||||||
|
|
||||||
always #5 clk = ~clk;
|
|
||||||
|
|
||||||
initial begin
|
|
||||||
repeat (100) @(posedge clk);
|
|
||||||
resetn <= 1;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
initial begin
|
|
||||||
if ($test$plusargs("vcd")) begin
|
|
||||||
$dumpfile("testbench.vcd");
|
|
||||||
$dumpvars(0, testbench);
|
|
||||||
end
|
|
||||||
repeat (1000000) @(posedge clk);
|
|
||||||
$display("TIMEOUT");
|
|
||||||
$finish;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
wire trace_valid;
|
|
||||||
wire [35:0] trace_data;
|
|
||||||
integer trace_file;
|
|
||||||
|
|
||||||
initial begin
|
|
||||||
if ($test$plusargs("trace")) begin
|
|
||||||
trace_file = $fopen("testbench.trace", "w");
|
|
||||||
repeat (10) @(posedge clk);
|
|
||||||
while (!trap) begin
|
|
||||||
@(posedge clk);
|
|
||||||
if (trace_valid)
|
|
||||||
$fwrite(trace_file, "%x\n", trace_data);
|
|
||||||
end
|
|
||||||
$fclose(trace_file);
|
|
||||||
$display("Finished writing testbench.trace.");
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
picorv32_wrapper #(
|
|
||||||
.AXI_TEST (AXI_TEST),
|
|
||||||
.VERBOSE (VERBOSE)
|
|
||||||
) top (
|
|
||||||
.clk(clk),
|
|
||||||
.resetn(resetn),
|
|
||||||
.trap(trap),
|
|
||||||
.trace_valid(trace_valid),
|
|
||||||
.trace_data(trace_data)
|
|
||||||
);
|
|
||||||
endmodule
|
|
||||||
`endif
|
|
||||||
|
|
||||||
module picorv32_wrapper #(
|
|
||||||
parameter AXI_TEST = 0,
|
|
||||||
parameter VERBOSE = 0
|
|
||||||
) (
|
|
||||||
input clk,
|
|
||||||
input resetn,
|
|
||||||
output trap,
|
|
||||||
output trace_valid,
|
|
||||||
output [35:0] trace_data
|
|
||||||
);
|
|
||||||
wire tests_passed;
|
|
||||||
reg [31:0] irq = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
reg [15:0] count_cycle = 0;
|
|
||||||
always @(posedge clk) count_cycle <= resetn ? count_cycle + 1 : 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
always @* begin
|
|
||||||
irq = 0;
|
|
||||||
irq[4] = &count_cycle[12:0];
|
|
||||||
irq[5] = &count_cycle[15:0];
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
wire mem_axi_awvalid;
|
|
||||||
wire mem_axi_awready;
|
|
||||||
wire [31:0] mem_axi_awaddr;
|
|
||||||
wire [ 2:0] mem_axi_awprot;
|
|
||||||
|
|
||||||
wire mem_axi_wvalid;
|
|
||||||
wire mem_axi_wready;
|
|
||||||
wire [31:0] mem_axi_wdata;
|
|
||||||
wire [ 3:0] mem_axi_wstrb;
|
|
||||||
|
|
||||||
wire mem_axi_bvalid;
|
|
||||||
wire mem_axi_bready;
|
|
||||||
|
|
||||||
wire mem_axi_arvalid;
|
|
||||||
wire mem_axi_arready;
|
|
||||||
wire [31:0] mem_axi_araddr;
|
|
||||||
wire [ 2:0] mem_axi_arprot;
|
|
||||||
|
|
||||||
wire mem_axi_rvalid;
|
|
||||||
wire mem_axi_rready;
|
|
||||||
wire [31:0] mem_axi_rdata;
|
|
||||||
|
|
||||||
axi4_memory #(
|
|
||||||
.AXI_TEST (AXI_TEST),
|
|
||||||
.VERBOSE (VERBOSE)
|
|
||||||
) mem (
|
|
||||||
.clk (clk ),
|
|
||||||
.mem_axi_awvalid (mem_axi_awvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_awready (mem_axi_awready ),
|
|
||||||
.mem_axi_awaddr (mem_axi_awaddr ),
|
|
||||||
.mem_axi_awprot (mem_axi_awprot ),
|
|
||||||
|
|
||||||
.mem_axi_wvalid (mem_axi_wvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_wready (mem_axi_wready ),
|
|
||||||
.mem_axi_wdata (mem_axi_wdata ),
|
|
||||||
.mem_axi_wstrb (mem_axi_wstrb ),
|
|
||||||
|
|
||||||
.mem_axi_bvalid (mem_axi_bvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_bready (mem_axi_bready ),
|
|
||||||
|
|
||||||
.mem_axi_arvalid (mem_axi_arvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_arready (mem_axi_arready ),
|
|
||||||
.mem_axi_araddr (mem_axi_araddr ),
|
|
||||||
.mem_axi_arprot (mem_axi_arprot ),
|
|
||||||
|
|
||||||
.mem_axi_rvalid (mem_axi_rvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_rready (mem_axi_rready ),
|
|
||||||
.mem_axi_rdata (mem_axi_rdata ),
|
|
||||||
|
|
||||||
.tests_passed (tests_passed )
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
picorv32_axi #(
|
|
||||||
`ifndef SYNTH_TEST
|
|
||||||
`ifdef SP_TEST
|
|
||||||
.ENABLE_REGS_DUALPORT(0),
|
|
||||||
`endif
|
|
||||||
`ifdef COMPRESSED_ISA
|
|
||||||
.COMPRESSED_ISA(1),
|
|
||||||
`endif
|
|
||||||
.ENABLE_MUL(1),
|
|
||||||
.ENABLE_DIV(1),
|
|
||||||
.ENABLE_IRQ(1),
|
|
||||||
.ENABLE_TRACE(1)
|
|
||||||
`endif
|
|
||||||
) uut (
|
|
||||||
.clk (clk ),
|
|
||||||
.resetn (resetn ),
|
|
||||||
.trap (trap ),
|
|
||||||
.mem_axi_awvalid(mem_axi_awvalid),
|
|
||||||
.mem_axi_awready(mem_axi_awready),
|
|
||||||
.mem_axi_awaddr (mem_axi_awaddr ),
|
|
||||||
.mem_axi_awprot (mem_axi_awprot ),
|
|
||||||
.mem_axi_wvalid (mem_axi_wvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_wready (mem_axi_wready ),
|
|
||||||
.mem_axi_wdata (mem_axi_wdata ),
|
|
||||||
.mem_axi_wstrb (mem_axi_wstrb ),
|
|
||||||
.mem_axi_bvalid (mem_axi_bvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_bready (mem_axi_bready ),
|
|
||||||
.mem_axi_arvalid(mem_axi_arvalid),
|
|
||||||
.mem_axi_arready(mem_axi_arready),
|
|
||||||
.mem_axi_araddr (mem_axi_araddr ),
|
|
||||||
.mem_axi_arprot (mem_axi_arprot ),
|
|
||||||
.mem_axi_rvalid (mem_axi_rvalid ),
|
|
||||||
.mem_axi_rready (mem_axi_rready ),
|
|
||||||
.mem_axi_rdata (mem_axi_rdata ),
|
|
||||||
.irq (irq ),
|
|
||||||
.trace_valid (trace_valid ),
|
|
||||||
.trace_data (trace_data )
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
reg [1023:0] firmware_file;
|
|
||||||
initial begin
|
|
||||||
if (!$value$plusargs("firmware=%s", firmware_file))
|
|
||||||
firmware_file = "firmware/firmware.hex";
|
|
||||||
$readmemh(firmware_file, mem.memory);
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
integer cycle_counter;
|
|
||||||
always @(posedge clk) begin
|
|
||||||
cycle_counter <= resetn ? cycle_counter + 1 : 0;
|
|
||||||
if (resetn && trap) begin
|
|
||||||
`ifndef VERILATOR
|
|
||||||
repeat (10) @(posedge clk);
|
|
||||||
`endif
|
|
||||||
$display("TRAP after %1d clock cycles", cycle_counter);
|
|
||||||
if (tests_passed) begin
|
|
||||||
$display("ALL TESTS PASSED.");
|
|
||||||
$finish;
|
|
||||||
end else begin
|
|
||||||
$display("ERROR!");
|
|
||||||
if ($test$plusargs("noerror"))
|
|
||||||
$finish;
|
|
||||||
$stop;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
endmodule
|
|
||||||
|
|
||||||
module axi4_memory #(
|
|
||||||
parameter AXI_TEST = 0,
|
|
||||||
parameter VERBOSE = 0
|
|
||||||
) (
|
|
||||||
/* verilator lint_off MULTIDRIVEN */
|
|
||||||
|
|
||||||
input clk,
|
|
||||||
input mem_axi_awvalid,
|
|
||||||
output reg mem_axi_awready,
|
|
||||||
input [31:0] mem_axi_awaddr,
|
|
||||||
input [ 2:0] mem_axi_awprot,
|
|
||||||
|
|
||||||
input mem_axi_wvalid,
|
|
||||||
output reg mem_axi_wready,
|
|
||||||
input [31:0] mem_axi_wdata,
|
|
||||||
input [ 3:0] mem_axi_wstrb,
|
|
||||||
|
|
||||||
output reg mem_axi_bvalid,
|
|
||||||
input mem_axi_bready,
|
|
||||||
|
|
||||||
input mem_axi_arvalid,
|
|
||||||
output reg mem_axi_arready,
|
|
||||||
input [31:0] mem_axi_araddr,
|
|
||||||
input [ 2:0] mem_axi_arprot,
|
|
||||||
|
|
||||||
output reg mem_axi_rvalid,
|
|
||||||
input mem_axi_rready,
|
|
||||||
output reg [31:0] mem_axi_rdata,
|
|
||||||
|
|
||||||
output reg tests_passed
|
|
||||||
);
|
|
||||||
reg [31:0] memory [0:128*1024/4-1] /* verilator public */;
|
|
||||||
reg verbose;
|
|
||||||
initial verbose = $test$plusargs("verbose") || VERBOSE;
|
|
||||||
|
|
||||||
reg axi_test;
|
|
||||||
initial axi_test = $test$plusargs("axi_test") || AXI_TEST;
|
|
||||||
|
|
||||||
initial begin
|
|
||||||
mem_axi_awready = 0;
|
|
||||||
mem_axi_wready = 0;
|
|
||||||
mem_axi_bvalid = 0;
|
|
||||||
mem_axi_arready = 0;
|
|
||||||
mem_axi_rvalid = 0;
|
|
||||||
tests_passed = 0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
reg [63:0] xorshift64_state = 64'd88172645463325252;
|
|
||||||
|
|
||||||
task xorshift64_next;
|
|
||||||
begin
|
|
||||||
// see page 4 of Marsaglia, George (July 2003). "Xorshift RNGs". Journal of Statistical Software 8 (14).
|
|
||||||
xorshift64_state = xorshift64_state ^ (xorshift64_state << 13);
|
|
||||||
xorshift64_state = xorshift64_state ^ (xorshift64_state >> 7);
|
|
||||||
xorshift64_state = xorshift64_state ^ (xorshift64_state << 17);
|
|
||||||
end
|
|
||||||
endtask
|
|
||||||
|
|
||||||
reg [2:0] fast_axi_transaction = ~0;
|
|
||||||
reg [4:0] async_axi_transaction = ~0;
|
|
||||||
reg [4:0] delay_axi_transaction = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
always @(posedge clk) begin
|
|
||||||
if (axi_test) begin
|
|
||||||
xorshift64_next;
|
|
||||||
{fast_axi_transaction, async_axi_transaction, delay_axi_transaction} <= xorshift64_state;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
reg latched_raddr_en = 0;
|
|
||||||
reg latched_waddr_en = 0;
|
|
||||||
reg latched_wdata_en = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
reg fast_raddr = 0;
|
|
||||||
reg fast_waddr = 0;
|
|
||||||
reg fast_wdata = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
reg [31:0] latched_raddr;
|
|
||||||
reg [31:0] latched_waddr;
|
|
||||||
reg [31:0] latched_wdata;
|
|
||||||
reg [ 3:0] latched_wstrb;
|
|
||||||
reg latched_rinsn;
|
|
||||||
|
|
||||||
task handle_axi_arvalid; begin
|
|
||||||
mem_axi_arready <= 1;
|
|
||||||
latched_raddr = mem_axi_araddr;
|
|
||||||
latched_rinsn = mem_axi_arprot[2];
|
|
||||||
latched_raddr_en = 1;
|
|
||||||
fast_raddr <= 1;
|
|
||||||
end endtask
|
|
||||||
|
|
||||||
task handle_axi_awvalid; begin
|
|
||||||
mem_axi_awready <= 1;
|
|
||||||
latched_waddr = mem_axi_awaddr;
|
|
||||||
latched_waddr_en = 1;
|
|
||||||
fast_waddr <= 1;
|
|
||||||
end endtask
|
|
||||||
|
|
||||||
task handle_axi_wvalid; begin
|
|
||||||
mem_axi_wready <= 1;
|
|
||||||
latched_wdata = mem_axi_wdata;
|
|
||||||
latched_wstrb = mem_axi_wstrb;
|
|
||||||
latched_wdata_en = 1;
|
|
||||||
fast_wdata <= 1;
|
|
||||||
end endtask
|
|
||||||
|
|
||||||
task handle_axi_rvalid; begin
|
|
||||||
if (verbose)
|
|
||||||
$display("RD: ADDR=%08x DATA=%08x%s", latched_raddr, memory[latched_raddr >> 2], latched_rinsn ? " INSN" : "");
|
|
||||||
if (latched_raddr < 128*1024) begin
|
|
||||||
mem_axi_rdata <= memory[latched_raddr >> 2];
|
|
||||||
mem_axi_rvalid <= 1;
|
|
||||||
latched_raddr_en = 0;
|
|
||||||
end else begin
|
|
||||||
$display("OUT-OF-BOUNDS MEMORY READ FROM %08x", latched_raddr);
|
|
||||||
$finish;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end endtask
|
|
||||||
|
|
||||||
task handle_axi_bvalid; begin
|
|
||||||
if (verbose)
|
|
||||||
$display("WR: ADDR=%08x DATA=%08x STRB=%04b", latched_waddr, latched_wdata, latched_wstrb);
|
|
||||||
if (latched_waddr < 128*1024) begin
|
|
||||||
if (latched_wstrb[0]) memory[latched_waddr >> 2][ 7: 0] <= latched_wdata[ 7: 0];
|
|
||||||
if (latched_wstrb[1]) memory[latched_waddr >> 2][15: 8] <= latched_wdata[15: 8];
|
|
||||||
if (latched_wstrb[2]) memory[latched_waddr >> 2][23:16] <= latched_wdata[23:16];
|
|
||||||
if (latched_wstrb[3]) memory[latched_waddr >> 2][31:24] <= latched_wdata[31:24];
|
|
||||||
end else
|
|
||||||
if (latched_waddr == 32'h1000_0000) begin
|
|
||||||
if (verbose) begin
|
|
||||||
if (32 <= latched_wdata && latched_wdata < 128)
|
|
||||||
$display("OUT: '%c'", latched_wdata[7:0]);
|
|
||||||
else
|
|
||||||
$display("OUT: %3d", latched_wdata);
|
|
||||||
end else begin
|
|
||||||
$write("%c", latched_wdata[7:0]);
|
|
||||||
`ifndef VERILATOR
|
|
||||||
$fflush();
|
|
||||||
`endif
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end else
|
|
||||||
if (latched_waddr == 32'h2000_0000) begin
|
|
||||||
if (latched_wdata == 123456789)
|
|
||||||
tests_passed = 1;
|
|
||||||
end else begin
|
|
||||||
$display("OUT-OF-BOUNDS MEMORY WRITE TO %08x", latched_waddr);
|
|
||||||
$finish;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
mem_axi_bvalid <= 1;
|
|
||||||
latched_waddr_en = 0;
|
|
||||||
latched_wdata_en = 0;
|
|
||||||
end endtask
|
|
||||||
|
|
||||||
always @(negedge clk) begin
|
|
||||||
if (mem_axi_arvalid && !(latched_raddr_en || fast_raddr) && async_axi_transaction[0]) handle_axi_arvalid;
|
|
||||||
if (mem_axi_awvalid && !(latched_waddr_en || fast_waddr) && async_axi_transaction[1]) handle_axi_awvalid;
|
|
||||||
if (mem_axi_wvalid && !(latched_wdata_en || fast_wdata) && async_axi_transaction[2]) handle_axi_wvalid;
|
|
||||||
if (!mem_axi_rvalid && latched_raddr_en && async_axi_transaction[3]) handle_axi_rvalid;
|
|
||||||
if (!mem_axi_bvalid && latched_waddr_en && latched_wdata_en && async_axi_transaction[4]) handle_axi_bvalid;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
always @(posedge clk) begin
|
|
||||||
mem_axi_arready <= 0;
|
|
||||||
mem_axi_awready <= 0;
|
|
||||||
mem_axi_wready <= 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
fast_raddr <= 0;
|
|
||||||
fast_waddr <= 0;
|
|
||||||
fast_wdata <= 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (mem_axi_rvalid && mem_axi_rready) begin
|
|
||||||
mem_axi_rvalid <= 0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
if (mem_axi_bvalid && mem_axi_bready) begin
|
|
||||||
mem_axi_bvalid <= 0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
if (mem_axi_arvalid && mem_axi_arready && !fast_raddr) begin
|
|
||||||
latched_raddr = mem_axi_araddr;
|
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||||||
latched_rinsn = mem_axi_arprot[2];
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||||||
latched_raddr_en = 1;
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||||||
end
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||||||
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||||||
if (mem_axi_awvalid && mem_axi_awready && !fast_waddr) begin
|
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||||||
latched_waddr = mem_axi_awaddr;
|
|
||||||
latched_waddr_en = 1;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
if (mem_axi_wvalid && mem_axi_wready && !fast_wdata) begin
|
|
||||||
latched_wdata = mem_axi_wdata;
|
|
||||||
latched_wstrb = mem_axi_wstrb;
|
|
||||||
latched_wdata_en = 1;
|
|
||||||
end
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||||||
|
|
||||||
if (mem_axi_arvalid && !(latched_raddr_en || fast_raddr) && !delay_axi_transaction[0]) handle_axi_arvalid;
|
|
||||||
if (mem_axi_awvalid && !(latched_waddr_en || fast_waddr) && !delay_axi_transaction[1]) handle_axi_awvalid;
|
|
||||||
if (mem_axi_wvalid && !(latched_wdata_en || fast_wdata) && !delay_axi_transaction[2]) handle_axi_wvalid;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (!mem_axi_rvalid && latched_raddr_en && !delay_axi_transaction[3]) handle_axi_rvalid;
|
|
||||||
if (!mem_axi_bvalid && latched_waddr_en && latched_wdata_en && !delay_axi_transaction[4]) handle_axi_bvalid;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
endmodule
|
|
|
@ -1,86 +0,0 @@
|
||||||
// This is free and unencumbered software released into the public domain.
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||||||
//
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||||||
// Anyone is free to copy, modify, publish, use, compile, sell, or
|
|
||||||
// distribute this software, either in source code form or as a compiled
|
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||||||
// binary, for any purpose, commercial or non-commercial, and by any
|
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||||||
// means.
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`timescale 1 ns / 1 ps
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module testbench;
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reg clk = 1;
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||||||
reg resetn = 0;
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wire trap;
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||||||
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||||||
always #5 clk = ~clk;
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||||||
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||||||
initial begin
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||||||
if ($test$plusargs("vcd")) begin
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||||||
$dumpfile("testbench.vcd");
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||||||
$dumpvars(0, testbench);
|
|
||||||
end
|
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||||||
repeat (100) @(posedge clk);
|
|
||||||
resetn <= 1;
|
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||||||
repeat (1000) @(posedge clk);
|
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||||||
$finish;
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||||||
end
|
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||||||
|
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||||||
wire mem_valid;
|
|
||||||
wire mem_instr;
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||||||
reg mem_ready;
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||||||
wire [31:0] mem_addr;
|
|
||||||
wire [31:0] mem_wdata;
|
|
||||||
wire [3:0] mem_wstrb;
|
|
||||||
reg [31:0] mem_rdata;
|
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||||||
|
|
||||||
always @(posedge clk) begin
|
|
||||||
if (mem_valid && mem_ready) begin
|
|
||||||
if (mem_instr)
|
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||||||
$display("ifetch 0x%08x: 0x%08x", mem_addr, mem_rdata);
|
|
||||||
else if (mem_wstrb)
|
|
||||||
$display("write 0x%08x: 0x%08x (wstrb=%b)", mem_addr, mem_wdata, mem_wstrb);
|
|
||||||
else
|
|
||||||
$display("read 0x%08x: 0x%08x", mem_addr, mem_rdata);
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
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||||||
picorv32 #(
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||||||
) uut (
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||||||
.clk (clk ),
|
|
||||||
.resetn (resetn ),
|
|
||||||
.trap (trap ),
|
|
||||||
.mem_valid (mem_valid ),
|
|
||||||
.mem_instr (mem_instr ),
|
|
||||||
.mem_ready (mem_ready ),
|
|
||||||
.mem_addr (mem_addr ),
|
|
||||||
.mem_wdata (mem_wdata ),
|
|
||||||
.mem_wstrb (mem_wstrb ),
|
|
||||||
.mem_rdata (mem_rdata )
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
reg [31:0] memory [0:255];
|
|
||||||
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||||||
initial begin
|
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||||||
memory[0] = 32'h 3fc00093; // li x1,1020
|
|
||||||
memory[1] = 32'h 0000a023; // sw x0,0(x1)
|
|
||||||
memory[2] = 32'h 0000a103; // loop: lw x2,0(x1)
|
|
||||||
memory[3] = 32'h 00110113; // addi x2,x2,1
|
|
||||||
memory[4] = 32'h 0020a023; // sw x2,0(x1)
|
|
||||||
memory[5] = 32'h ff5ff06f; // j <loop>
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
always @(posedge clk) begin
|
|
||||||
mem_ready <= 0;
|
|
||||||
if (mem_valid && !mem_ready) begin
|
|
||||||
if (mem_addr < 1024) begin
|
|
||||||
mem_ready <= 1;
|
|
||||||
mem_rdata <= memory[mem_addr >> 2];
|
|
||||||
if (mem_wstrb[0]) memory[mem_addr >> 2][ 7: 0] <= mem_wdata[ 7: 0];
|
|
||||||
if (mem_wstrb[1]) memory[mem_addr >> 2][15: 8] <= mem_wdata[15: 8];
|
|
||||||
if (mem_wstrb[2]) memory[mem_addr >> 2][23:16] <= mem_wdata[23:16];
|
|
||||||
if (mem_wstrb[3]) memory[mem_addr >> 2][31:24] <= mem_wdata[31:24];
|
|
||||||
end
|
|
||||||
/* add memory-mapped IO here */
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
endmodule
|
|
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