Added everything from the other system
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48
cores/system/mcu/mcu.core
Normal file
48
cores/system/mcu/mcu.core
Normal file
@@ -0,0 +1,48 @@
|
||||
CAPI=2:
|
||||
|
||||
name: joppeb:system:mcu:1.0
|
||||
description: basic RISC-V MCU system
|
||||
|
||||
filesets:
|
||||
rtl:
|
||||
depend:
|
||||
- "^award-winning:serv:servile:1.4.0"
|
||||
- joppeb:util:clog2
|
||||
- joppeb:wb:jtag_wb_bridge
|
||||
- joppeb:wb:wb_gpio_banks
|
||||
- joppeb:wb:wb_timer
|
||||
- joppeb:wb:wb_arbiter
|
||||
- joppeb:wb:wb_mux
|
||||
files:
|
||||
- rtl/mcu.v
|
||||
- rtl/mcu_peripherals.v
|
||||
file_type: verilogSource
|
||||
|
||||
targets:
|
||||
default:
|
||||
filesets:
|
||||
- rtl
|
||||
toplevel: mcu
|
||||
parameters:
|
||||
- memfile
|
||||
- memsize
|
||||
- sim
|
||||
- jtag
|
||||
|
||||
parameters:
|
||||
memfile:
|
||||
datatype: str
|
||||
description: Memory initialization file passed to the internal RAM
|
||||
paramtype: vlogparam
|
||||
memsize:
|
||||
datatype: int
|
||||
description: Internal RAM size in bytes
|
||||
paramtype: vlogparam
|
||||
sim:
|
||||
datatype: int
|
||||
description: Enable simulation-friendly RAM initialization behavior
|
||||
paramtype: vlogparam
|
||||
jtag:
|
||||
datatype: int
|
||||
description: Enable the JTAG Wishbone bridge and arbiter path
|
||||
paramtype: vlogparam
|
||||
382
cores/system/mcu/rtl/mcu.v
Normal file
382
cores/system/mcu/rtl/mcu.v
Normal file
@@ -0,0 +1,382 @@
|
||||
`timescale 1ns/1ps
|
||||
`include "clog2.vh"
|
||||
|
||||
module mcu #(
|
||||
parameter memfile = "",
|
||||
parameter memsize = 8192,
|
||||
parameter sim = 1'b0,
|
||||
parameter jtag = 1
|
||||
)(
|
||||
input wire i_clk,
|
||||
input wire i_rst,
|
||||
|
||||
input wire [31:0] i_GPI_A,
|
||||
input wire [31:0] i_GPI_B,
|
||||
input wire [31:0] i_GPI_C,
|
||||
input wire [31:0] i_GPI_D,
|
||||
output wire [31:0] o_GPO_A,
|
||||
output wire [31:0] o_GPO_B,
|
||||
output wire [31:0] o_GPO_C,
|
||||
output wire [31:0] o_GPO_D
|
||||
);
|
||||
localparam WITH_CSR = 1;
|
||||
localparam rf_width = 8;
|
||||
|
||||
wire rst;
|
||||
wire rst_wb;
|
||||
wire rst_mem_peripherals;
|
||||
wire rst_cmd_jtag;
|
||||
wire timer_irq;
|
||||
assign rst = i_rst | rst_mem_peripherals | rst_cmd_jtag;
|
||||
// Keep the Wishbone path alive during JTAG "core reset" so memory can be programmed.
|
||||
assign rst_wb = i_rst;
|
||||
|
||||
// Busses
|
||||
// CPU<->memory interconnect (CPU is a WB master)
|
||||
wire [31:0] wb_mem_adr;
|
||||
wire [31:0] wb_mem_dat;
|
||||
wire [3:0] wb_mem_sel;
|
||||
wire wb_mem_we;
|
||||
wire wb_mem_stb;
|
||||
wire [31:0] wb_mem_rdt_cpu;
|
||||
wire wb_mem_ack_cpu;
|
||||
|
||||
// Interconnect->memory (shared WB slave side)
|
||||
wire [31:0] wb_mem_adr_s;
|
||||
wire [31:0] wb_mem_dat_s;
|
||||
wire [3:0] wb_mem_sel_s;
|
||||
wire wb_mem_we_s;
|
||||
wire wb_mem_stb_s;
|
||||
wire [31:0] wb_mem_rdt_s;
|
||||
wire wb_mem_ack_s;
|
||||
|
||||
// CPU->peripherals
|
||||
wire [31:0] wb_ext_adr;
|
||||
wire [31:0] wb_ext_dat;
|
||||
wire [3:0] wb_ext_sel;
|
||||
wire wb_ext_we;
|
||||
wire wb_ext_stb;
|
||||
wire [31:0] wb_ext_rdt;
|
||||
wire wb_ext_ack;
|
||||
|
||||
// GPIO
|
||||
wire [4*32-1:0] GPO;
|
||||
wire [4*32-1:0] GPI;
|
||||
assign o_GPO_A = GPO[32*1-1:32*0];
|
||||
assign o_GPO_B = GPO[32*2-1:32*1];
|
||||
assign o_GPO_C = GPO[32*3-1:32*2];
|
||||
assign o_GPO_D = GPO[32*4-1:32*3];
|
||||
assign GPI[32*1-1:32*0] = i_GPI_A;
|
||||
assign GPI[32*2-1:32*1] = i_GPI_B;
|
||||
assign GPI[32*3-1:32*2] = i_GPI_C;
|
||||
assign GPI[32*4-1:32*3] = i_GPI_D;
|
||||
|
||||
cpu #(
|
||||
.sim(sim),
|
||||
.WITH_CSR(WITH_CSR),
|
||||
.rf_width(rf_width)
|
||||
) cpu (
|
||||
.i_clk(i_clk),
|
||||
.i_rst(rst),
|
||||
.i_timer_irq(timer_irq),
|
||||
|
||||
//Memory interface
|
||||
.o_wb_mem_adr(wb_mem_adr),
|
||||
.o_wb_mem_dat(wb_mem_dat),
|
||||
.o_wb_mem_sel(wb_mem_sel),
|
||||
.o_wb_mem_we(wb_mem_we),
|
||||
.o_wb_mem_stb(wb_mem_stb),
|
||||
.i_wb_mem_rdt(wb_mem_rdt_cpu),
|
||||
.i_wb_mem_ack(wb_mem_ack_cpu),
|
||||
|
||||
//Extension interface
|
||||
.o_wb_ext_adr(wb_ext_adr),
|
||||
.o_wb_ext_dat(wb_ext_dat),
|
||||
.o_wb_ext_sel(wb_ext_sel),
|
||||
.o_wb_ext_we(wb_ext_we),
|
||||
.o_wb_ext_stb(wb_ext_stb),
|
||||
.i_wb_ext_rdt(wb_ext_rdt),
|
||||
.i_wb_ext_ack(wb_ext_ack)
|
||||
);
|
||||
|
||||
generate
|
||||
if (jtag) begin : gen_jtag_wb
|
||||
wire [31:0] wb_jtag_adr;
|
||||
wire [31:0] wb_jtag_dat;
|
||||
wire [3:0] wb_jtag_sel;
|
||||
wire wb_jtag_we;
|
||||
wire wb_jtag_cyc;
|
||||
wire wb_jtag_stb;
|
||||
wire [31:0] wb_jtag_rdt;
|
||||
wire wb_jtag_ack;
|
||||
|
||||
wire [2*32-1:0] wbm_adr_i;
|
||||
wire [2*32-1:0] wbm_dat_i;
|
||||
wire [2*4-1:0] wbm_sel_i;
|
||||
wire [1:0] wbm_we_i;
|
||||
wire [1:0] wbm_cyc_i;
|
||||
wire [1:0] wbm_stb_i;
|
||||
wire [2*3-1:0] wbm_cti_i;
|
||||
wire [2*2-1:0] wbm_bte_i;
|
||||
wire [2*32-1:0] wbm_dat_o;
|
||||
wire [1:0] wbm_ack_o;
|
||||
wire [1:0] wbm_err_o;
|
||||
wire [1:0] wbm_rty_o;
|
||||
|
||||
assign wbm_adr_i = {wb_jtag_adr, wb_mem_adr};
|
||||
assign wbm_dat_i = {wb_jtag_dat, wb_mem_dat};
|
||||
assign wbm_sel_i = {wb_jtag_sel, wb_mem_sel};
|
||||
assign wbm_we_i = {wb_jtag_we, wb_mem_we};
|
||||
assign wbm_cyc_i = {wb_jtag_cyc, wb_mem_stb};
|
||||
assign wbm_stb_i = {wb_jtag_stb, wb_mem_stb};
|
||||
assign wbm_cti_i = 6'b0;
|
||||
assign wbm_bte_i = 4'b0;
|
||||
|
||||
assign wb_mem_rdt_cpu = wbm_dat_o[31:0];
|
||||
assign wb_mem_ack_cpu = wbm_ack_o[0];
|
||||
assign wb_jtag_rdt = wbm_dat_o[63:32];
|
||||
assign wb_jtag_ack = wbm_ack_o[1];
|
||||
|
||||
wb_arbiter #(
|
||||
.dw(32),
|
||||
.aw(32),
|
||||
.num_masters(2)
|
||||
) wb_mem_arbiter (
|
||||
.wb_clk_i(i_clk),
|
||||
.wb_rst_i(rst_wb),
|
||||
.wbm_adr_i(wbm_adr_i),
|
||||
.wbm_dat_i(wbm_dat_i),
|
||||
.wbm_sel_i(wbm_sel_i),
|
||||
.wbm_we_i(wbm_we_i),
|
||||
.wbm_cyc_i(wbm_cyc_i),
|
||||
.wbm_stb_i(wbm_stb_i),
|
||||
.wbm_cti_i(wbm_cti_i),
|
||||
.wbm_bte_i(wbm_bte_i),
|
||||
.wbm_dat_o(wbm_dat_o),
|
||||
.wbm_ack_o(wbm_ack_o),
|
||||
.wbm_err_o(wbm_err_o),
|
||||
.wbm_rty_o(wbm_rty_o),
|
||||
.wbs_adr_o(wb_mem_adr_s),
|
||||
.wbs_dat_o(wb_mem_dat_s),
|
||||
.wbs_sel_o(wb_mem_sel_s),
|
||||
.wbs_we_o(wb_mem_we_s),
|
||||
.wbs_cyc_o(),
|
||||
.wbs_stb_o(wb_mem_stb_s),
|
||||
.wbs_cti_o(),
|
||||
.wbs_bte_o(),
|
||||
.wbs_dat_i(wb_mem_rdt_s),
|
||||
.wbs_ack_i(wb_mem_ack_s),
|
||||
.wbs_err_i(1'b0),
|
||||
.wbs_rty_i(1'b0)
|
||||
);
|
||||
|
||||
jtag_wb_bridge #(
|
||||
.chain(1)
|
||||
) jtag_wb (
|
||||
.i_clk(i_clk),
|
||||
.i_rst(i_rst),
|
||||
.o_wb_adr(wb_jtag_adr),
|
||||
.o_wb_dat(wb_jtag_dat),
|
||||
.o_wb_sel(wb_jtag_sel),
|
||||
.o_wb_we(wb_jtag_we),
|
||||
.o_wb_cyc(wb_jtag_cyc),
|
||||
.o_wb_stb(wb_jtag_stb),
|
||||
.i_wb_rdt(wb_jtag_rdt),
|
||||
.i_wb_ack(wb_jtag_ack),
|
||||
.o_cmd_reset(rst_cmd_jtag)
|
||||
);
|
||||
end else begin : gen_no_jtag_wb
|
||||
assign wb_mem_adr_s = wb_mem_adr;
|
||||
assign wb_mem_dat_s = wb_mem_dat;
|
||||
assign wb_mem_sel_s = wb_mem_sel;
|
||||
assign wb_mem_we_s = wb_mem_we;
|
||||
assign wb_mem_stb_s = wb_mem_stb;
|
||||
assign wb_mem_rdt_cpu = wb_mem_rdt_s;
|
||||
assign wb_mem_ack_cpu = wb_mem_ack_s;
|
||||
assign rst_cmd_jtag = 1'b0;
|
||||
end
|
||||
endgenerate
|
||||
|
||||
memory #(
|
||||
.memfile(memfile),
|
||||
.memsize(memsize),
|
||||
.sim(sim)
|
||||
) memory (
|
||||
.i_clk(i_clk),
|
||||
.i_rst(i_rst),
|
||||
.i_wb_rst(rst_wb),
|
||||
.i_wb_adr(wb_mem_adr_s),
|
||||
.i_wb_dat(wb_mem_dat_s),
|
||||
.i_wb_sel(wb_mem_sel_s),
|
||||
.i_wb_we(wb_mem_we_s),
|
||||
.i_wb_stb(wb_mem_stb_s),
|
||||
.o_wb_rdt(wb_mem_rdt_s),
|
||||
.o_wb_ack(wb_mem_ack_s)
|
||||
);
|
||||
|
||||
mcu_peripherals peripherals (
|
||||
.i_clk(i_clk),
|
||||
.i_rst(rst),
|
||||
.i_wb_adr(wb_ext_adr),
|
||||
.i_wb_dat(wb_ext_dat),
|
||||
.i_wb_sel(wb_ext_sel),
|
||||
.i_wb_we(wb_ext_we),
|
||||
.i_wb_stb(wb_ext_stb),
|
||||
.o_wb_rdt(wb_ext_rdt),
|
||||
.o_wb_ack(wb_ext_ack),
|
||||
// Peripheral IO
|
||||
.i_gpio(GPI),
|
||||
.o_gpio(GPO),
|
||||
.o_timer_irq(timer_irq),
|
||||
.o_core_reset(rst_mem_peripherals)
|
||||
);
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
module cpu #(
|
||||
parameter sim = 1'b0,
|
||||
parameter WITH_CSR = 1,
|
||||
parameter rf_width = 8
|
||||
)(
|
||||
input wire i_clk,
|
||||
input wire i_rst,
|
||||
input wire i_timer_irq,
|
||||
// CPU->memory
|
||||
output wire [31:0] o_wb_mem_adr,
|
||||
output wire [31:0] o_wb_mem_dat,
|
||||
output wire [3:0] o_wb_mem_sel,
|
||||
output wire o_wb_mem_we,
|
||||
output wire o_wb_mem_stb,
|
||||
input wire [31:0] i_wb_mem_rdt,
|
||||
input wire i_wb_mem_ack,
|
||||
// CPU->peripherals
|
||||
output wire [31:0] o_wb_ext_adr,
|
||||
output wire [31:0] o_wb_ext_dat,
|
||||
output wire [3:0] o_wb_ext_sel,
|
||||
output wire o_wb_ext_we,
|
||||
output wire o_wb_ext_stb,
|
||||
input wire [31:0] i_wb_ext_rdt,
|
||||
input wire i_wb_ext_ack
|
||||
);
|
||||
wire [6+WITH_CSR:0] rf_waddr;
|
||||
wire [rf_width-1:0] rf_wdata;
|
||||
wire rf_wen;
|
||||
wire [6+WITH_CSR:0] rf_raddr;
|
||||
wire [rf_width-1:0] rf_rdata;
|
||||
wire rf_ren;
|
||||
|
||||
// SERV core with mux splitting dbus into mem and ext and
|
||||
// arbiter combining mem and ibus.
|
||||
servile #(
|
||||
.reset_pc(32'h0000_0000),
|
||||
.reset_strategy("MINI"),
|
||||
.rf_width(rf_width),
|
||||
.sim(sim),
|
||||
.with_csr(WITH_CSR),
|
||||
.with_c(0),
|
||||
.with_mdu(0)
|
||||
) servile (
|
||||
.i_clk(i_clk),
|
||||
.i_rst(i_rst),
|
||||
.i_timer_irq(i_timer_irq),
|
||||
|
||||
.o_wb_mem_adr(o_wb_mem_adr),
|
||||
.o_wb_mem_dat(o_wb_mem_dat),
|
||||
.o_wb_mem_sel(o_wb_mem_sel),
|
||||
.o_wb_mem_we(o_wb_mem_we),
|
||||
.o_wb_mem_stb(o_wb_mem_stb),
|
||||
.i_wb_mem_rdt(i_wb_mem_rdt),
|
||||
.i_wb_mem_ack(i_wb_mem_ack),
|
||||
|
||||
.o_wb_ext_adr(o_wb_ext_adr),
|
||||
.o_wb_ext_dat(o_wb_ext_dat),
|
||||
.o_wb_ext_sel(o_wb_ext_sel),
|
||||
.o_wb_ext_we(o_wb_ext_we),
|
||||
.o_wb_ext_stb(o_wb_ext_stb),
|
||||
.i_wb_ext_rdt(i_wb_ext_rdt),
|
||||
.i_wb_ext_ack(i_wb_ext_ack),
|
||||
|
||||
.o_rf_waddr(rf_waddr),
|
||||
.o_rf_wdata(rf_wdata),
|
||||
.o_rf_wen(rf_wen),
|
||||
.o_rf_raddr(rf_raddr),
|
||||
.o_rf_ren(rf_ren),
|
||||
.i_rf_rdata(rf_rdata)
|
||||
);
|
||||
|
||||
serv_rf_ram #(
|
||||
.width(rf_width),
|
||||
.csr_regs(WITH_CSR*4)
|
||||
) rf_ram (
|
||||
.i_clk(i_clk),
|
||||
.i_waddr(rf_waddr),
|
||||
.i_wdata(rf_wdata),
|
||||
.i_wen(rf_wen),
|
||||
.i_raddr(rf_raddr),
|
||||
.i_ren(rf_ren),
|
||||
.o_rdata(rf_rdata)
|
||||
);
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
module memory #(
|
||||
parameter memfile = "",
|
||||
parameter memsize = 8192,
|
||||
parameter sim = 1'b0
|
||||
)(
|
||||
input wire i_clk,
|
||||
input wire i_rst,
|
||||
input wire i_wb_rst,
|
||||
input wire [31:0] i_wb_adr,
|
||||
input wire [31:0] i_wb_dat,
|
||||
input wire [3:0] i_wb_sel,
|
||||
input wire i_wb_we,
|
||||
input wire i_wb_stb,
|
||||
output wire [31:0] o_wb_rdt,
|
||||
output wire o_wb_ack
|
||||
);
|
||||
localparam mem_depth = memsize/4;
|
||||
localparam mem_aw = `CLOG2(mem_depth);
|
||||
|
||||
reg [31:0] mem [0:mem_depth-1] /* verilator public */;
|
||||
reg [31:0] wb_rdt_r;
|
||||
reg wb_ack_r;
|
||||
wire [mem_aw-1:0] wb_word_adr = i_wb_adr[mem_aw+1:2];
|
||||
|
||||
assign o_wb_rdt = wb_rdt_r;
|
||||
assign o_wb_ack = wb_ack_r;
|
||||
|
||||
always @(posedge i_clk) begin
|
||||
if (i_rst || i_wb_rst) begin
|
||||
wb_ack_r <= 1'b0;
|
||||
wb_rdt_r <= 32'b0;
|
||||
end else begin
|
||||
wb_ack_r <= i_wb_stb & ~wb_ack_r;
|
||||
|
||||
if (i_wb_stb & ~wb_ack_r) begin
|
||||
wb_rdt_r <= mem[wb_word_adr];
|
||||
|
||||
if (i_wb_we) begin
|
||||
if (i_wb_sel[0]) mem[wb_word_adr][7:0] <= i_wb_dat[7:0];
|
||||
if (i_wb_sel[1]) mem[wb_word_adr][15:8] <= i_wb_dat[15:8];
|
||||
if (i_wb_sel[2]) mem[wb_word_adr][23:16] <= i_wb_dat[23:16];
|
||||
if (i_wb_sel[3]) mem[wb_word_adr][31:24] <= i_wb_dat[31:24];
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
integer i;
|
||||
initial begin
|
||||
if (sim == 1'b1) begin
|
||||
for (i = 0; i < mem_depth; i = i + 1)
|
||||
mem[i] = 32'h00000000;
|
||||
end
|
||||
if (|memfile) begin
|
||||
$display("Preloading %m from %s", memfile);
|
||||
$readmemh(memfile, mem);
|
||||
end
|
||||
wb_rdt_r = 32'b0;
|
||||
wb_ack_r = 1'b0;
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
126
cores/system/mcu/rtl/mcu_peripherals.v
Normal file
126
cores/system/mcu/rtl/mcu_peripherals.v
Normal file
@@ -0,0 +1,126 @@
|
||||
`timescale 1ns/1ps
|
||||
|
||||
module mcu_peripherals (
|
||||
input wire i_clk,
|
||||
input wire i_rst,
|
||||
|
||||
input wire [31:0] i_wb_adr,
|
||||
input wire [31:0] i_wb_dat,
|
||||
input wire [3:0] i_wb_sel,
|
||||
input wire i_wb_we,
|
||||
input wire i_wb_stb,
|
||||
output wire [31:0] o_wb_rdt,
|
||||
output wire o_wb_ack,
|
||||
|
||||
input wire [4*32-1:0] i_gpio,
|
||||
output wire [4*32-1:0] o_gpio,
|
||||
output wire o_timer_irq,
|
||||
output wire o_core_reset
|
||||
);
|
||||
localparam [31:0] GPIO_BASE_ADDR = 32'h4000_0000;
|
||||
localparam [31:0] GPIO_ADDR_MASK = 32'hFFFF_0000;
|
||||
localparam [31:0] TIMER_BASE_ADDR = 32'h4001_0000;
|
||||
localparam [31:0] TIMER_ADDR_MASK = 32'hFFFF_0000;
|
||||
|
||||
assign o_core_reset = 1'b0;
|
||||
|
||||
wire [2*32-1:0] wbs_adr;
|
||||
wire [2*32-1:0] wbs_dat_w;
|
||||
wire [2*4-1:0] wbs_sel;
|
||||
wire [1:0] wbs_we;
|
||||
wire [1:0] wbs_cyc;
|
||||
wire [1:0] wbs_stb;
|
||||
wire [2*3-1:0] wbs_cti;
|
||||
wire [2*2-1:0] wbs_bte;
|
||||
wire [2*32-1:0] wbs_dat_r;
|
||||
wire [1:0] wbs_ack;
|
||||
|
||||
wire [31:0] gpio_wbs_adr = wbs_adr[0*32 +: 32];
|
||||
wire [31:0] gpio_wbs_dat_w = wbs_dat_w[0*32 +: 32];
|
||||
wire [3:0] gpio_wbs_sel = wbs_sel[0*4 +: 4];
|
||||
wire gpio_wbs_we = wbs_we[0];
|
||||
wire gpio_wbs_cyc = wbs_cyc[0];
|
||||
wire gpio_wbs_stb = wbs_stb[0];
|
||||
wire [31:0] gpio_wbs_dat_r;
|
||||
wire gpio_wbs_ack;
|
||||
|
||||
wire [31:0] timer_wbs_dat_w = wbs_dat_w[1*32 +: 32];
|
||||
wire timer_wbs_we = wbs_we[1];
|
||||
wire timer_wbs_cyc = wbs_cyc[1];
|
||||
wire timer_wbs_stb = wbs_stb[1];
|
||||
wire [31:0] timer_wbs_dat_r;
|
||||
wire timer_wbs_ack;
|
||||
|
||||
wb_mux #(
|
||||
.dw(32),
|
||||
.aw(32),
|
||||
.num_slaves(2),
|
||||
.MATCH_ADDR({TIMER_BASE_ADDR, GPIO_BASE_ADDR}),
|
||||
.MATCH_MASK({TIMER_ADDR_MASK, GPIO_ADDR_MASK})
|
||||
) ext_mux (
|
||||
.wb_clk_i(i_clk),
|
||||
.wb_rst_i(i_rst),
|
||||
|
||||
.wbm_adr_i(i_wb_adr),
|
||||
.wbm_dat_i(i_wb_dat),
|
||||
.wbm_sel_i(i_wb_sel),
|
||||
.wbm_we_i(i_wb_we),
|
||||
.wbm_cyc_i(i_wb_stb),
|
||||
.wbm_stb_i(i_wb_stb),
|
||||
.wbm_cti_i(3'b000),
|
||||
.wbm_bte_i(2'b00),
|
||||
.wbm_dat_o(o_wb_rdt),
|
||||
.wbm_ack_o(o_wb_ack),
|
||||
.wbm_err_o(),
|
||||
.wbm_rty_o(),
|
||||
|
||||
.wbs_adr_o(wbs_adr),
|
||||
.wbs_dat_o(wbs_dat_w),
|
||||
.wbs_sel_o(wbs_sel),
|
||||
.wbs_we_o(wbs_we),
|
||||
.wbs_cyc_o(wbs_cyc),
|
||||
.wbs_stb_o(wbs_stb),
|
||||
.wbs_cti_o(wbs_cti),
|
||||
.wbs_bte_o(wbs_bte),
|
||||
.wbs_dat_i(wbs_dat_r),
|
||||
.wbs_ack_i(wbs_ack),
|
||||
.wbs_err_i(2'b00),
|
||||
.wbs_rty_i(2'b00)
|
||||
);
|
||||
|
||||
wb_gpio_banks #(
|
||||
.BASE_ADDR(GPIO_BASE_ADDR),
|
||||
.NUM_BANKS(4)
|
||||
) gpio (
|
||||
.i_wb_clk(i_clk),
|
||||
.i_wb_rst(i_rst),
|
||||
.i_wb_dat(gpio_wbs_dat_w),
|
||||
.i_wb_adr(gpio_wbs_adr),
|
||||
.i_wb_we(gpio_wbs_we),
|
||||
.i_wb_stb(gpio_wbs_stb & gpio_wbs_cyc),
|
||||
.i_wb_sel(gpio_wbs_sel),
|
||||
.o_wb_rdt(gpio_wbs_dat_r),
|
||||
.o_wb_ack(gpio_wbs_ack),
|
||||
.i_gpio(i_gpio),
|
||||
.o_gpio(o_gpio)
|
||||
);
|
||||
|
||||
assign wbs_dat_r[0*32 +: 32] = gpio_wbs_dat_r;
|
||||
assign wbs_ack[0] = gpio_wbs_ack;
|
||||
|
||||
wb_countdown_timer timer (
|
||||
.i_clk(i_clk),
|
||||
.i_rst(i_rst),
|
||||
.o_irq(o_timer_irq),
|
||||
.i_wb_dat(timer_wbs_dat_w),
|
||||
.o_wb_dat(timer_wbs_dat_r),
|
||||
.i_wb_we(timer_wbs_we),
|
||||
.i_wb_cyc(timer_wbs_cyc),
|
||||
.i_wb_stb(timer_wbs_stb),
|
||||
.o_wb_ack(timer_wbs_ack)
|
||||
);
|
||||
|
||||
|
||||
assign wbs_dat_r[1*32 +: 32] = timer_wbs_dat_r;
|
||||
assign wbs_ack[1] = timer_wbs_ack;
|
||||
endmodule
|
||||
@@ -1,6 +1,8 @@
|
||||
`timescale 1ns/1ps
|
||||
|
||||
module toplevel(
|
||||
module toplevel #(
|
||||
parameter sim = 0
|
||||
)(
|
||||
input wire aclk,
|
||||
input wire aresetn,
|
||||
|
||||
@@ -11,6 +13,7 @@ module toplevel(
|
||||
output wire[7:0] LED
|
||||
|
||||
);
|
||||
`include "conv.vh"
|
||||
|
||||
// Clocking
|
||||
wire clk_100;
|
||||
@@ -25,56 +28,75 @@ module toplevel(
|
||||
.clk_out(clk_15)
|
||||
);
|
||||
|
||||
wire wb_rst;
|
||||
assign wb_rst = ~aresetn;
|
||||
|
||||
wire [31:0] wb_adr;
|
||||
wire [31:0] wb_dat_w;
|
||||
wire [31:0] wb_dat_r;
|
||||
wire [3:0] wb_sel;
|
||||
wire wb_we;
|
||||
wire wb_cyc;
|
||||
wire wb_stb;
|
||||
wire wb_ack;
|
||||
wire wb_cmd_reset;
|
||||
// Reset conditioning for button input:
|
||||
// - asynchronous assert when button is pressed (aresetn=0)
|
||||
// - synchronous, debounced deassert in clk_15 domain
|
||||
localparam [17:0] RESET_RELEASE_CYCLES = sim ? 18'd16 : 18'd150000; // ~10 ms @ 15 MHz on hardware
|
||||
reg [17:0] rst_cnt = 18'd0;
|
||||
reg sys_reset_r = 1'b1;
|
||||
always @(posedge clk_15 or negedge aresetn) begin
|
||||
if (!aresetn) begin
|
||||
rst_cnt <= 18'd0;
|
||||
sys_reset_r <= 1'b1;
|
||||
end else if (sys_reset_r) begin
|
||||
if (rst_cnt == RESET_RELEASE_CYCLES - 1'b1)
|
||||
sys_reset_r <= 1'b0;
|
||||
else
|
||||
rst_cnt <= rst_cnt + 1'b1;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
wire sys_reset = sys_reset_r;
|
||||
wire sys_resetn = !sys_reset_r;
|
||||
|
||||
wire [31:0] gpio_out;
|
||||
wire gpio_rst;
|
||||
assign gpio_rst = wb_rst;
|
||||
wire [31:0] GPIO_A;
|
||||
wire [31:0] GPIO_B;
|
||||
wire [31:0] GPIO_C;
|
||||
wire [31:0] GPIO_D;
|
||||
|
||||
jtag_wb_bridge u_jtag_wb_bridge (
|
||||
wire test;
|
||||
|
||||
mcu #(
|
||||
.memfile("../sw/sweep/sweep.hex"),
|
||||
.sim(sim),
|
||||
.jtag(1)
|
||||
) mcu (
|
||||
.i_clk(clk_15),
|
||||
.i_rst(wb_rst),
|
||||
.o_wb_adr(wb_adr),
|
||||
.o_wb_dat(wb_dat_w),
|
||||
.o_wb_sel(wb_sel),
|
||||
.o_wb_we(wb_we),
|
||||
.o_wb_cyc(wb_cyc),
|
||||
.o_wb_stb(wb_stb),
|
||||
.i_wb_rdt(wb_dat_r),
|
||||
.i_wb_ack(wb_ack),
|
||||
.o_cmd_reset(wb_cmd_reset)
|
||||
.i_rst(sys_reset),
|
||||
.i_GPI_A(GPIO_A),
|
||||
.i_GPI_B(GPIO_B),
|
||||
.i_GPI_C(GPIO_C),
|
||||
.i_GPI_D(GPIO_D),
|
||||
.o_GPO_A(GPIO_A),
|
||||
.o_GPO_B(GPIO_B),
|
||||
.o_GPO_C(GPIO_C),
|
||||
.o_GPO_D(GPIO_D)
|
||||
);
|
||||
|
||||
wb_gpio #(
|
||||
.address(32'h00000000)
|
||||
) u_wb_gpio (
|
||||
.i_wb_clk(clk_15),
|
||||
.i_wb_rst(gpio_rst),
|
||||
.i_wb_adr(wb_adr),
|
||||
.i_wb_dat(wb_dat_w),
|
||||
.i_wb_sel(wb_sel),
|
||||
.i_wb_we(wb_we),
|
||||
.i_wb_stb(wb_cyc & wb_stb),
|
||||
.i_gpio(gpio_out),
|
||||
.o_wb_rdt(wb_dat_r),
|
||||
.o_wb_ack(wb_ack),
|
||||
.o_gpio(gpio_out)
|
||||
|
||||
wire [15:0] sin_q15;
|
||||
wire clk_en;
|
||||
nco_q15 #(
|
||||
.CLK_HZ(15_000_000),
|
||||
.FS_HZ(80_000)
|
||||
) nco (
|
||||
.clk (clk_15),
|
||||
.rst_n (sys_resetn),
|
||||
.freq_hz(GPIO_A),
|
||||
.sin_q15(sin_q15),
|
||||
.cos_q15(),
|
||||
.clk_en (clk_en)
|
||||
);
|
||||
|
||||
assign led_green = aresetn;
|
||||
assign led_red = wb_cmd_reset;
|
||||
assign LED = gpio_out[7:0];
|
||||
assign r2r = gpio_out[13:8];
|
||||
reg [5:0] dac_code;
|
||||
always @(posedge clk_15) begin
|
||||
dac_code <= q15_to_uq16(sin_q15) >> 10;
|
||||
end
|
||||
assign r2r = dac_code;
|
||||
|
||||
assign LED = GPIO_B[7:0];
|
||||
assign led_green = GPIO_C[0];
|
||||
assign led_red = GPIO_C[1];
|
||||
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
8
cores/system/test/sw/.gitignore
vendored
Normal file
8
cores/system/test/sw/.gitignore
vendored
Normal file
@@ -0,0 +1,8 @@
|
||||
*.o
|
||||
*.hex
|
||||
*.bin
|
||||
*.map
|
||||
*.elf.asm
|
||||
*.elf
|
||||
*.coe
|
||||
*.mif
|
||||
47
cores/system/test/sw/sweep/Makefile
Normal file
47
cores/system/test/sw/sweep/Makefile
Normal file
@@ -0,0 +1,47 @@
|
||||
TOOLCHAIN_PREFIX ?= riscv64-elf-
|
||||
|
||||
CC := $(TOOLCHAIN_PREFIX)gcc
|
||||
OBJCOPY := $(TOOLCHAIN_PREFIX)objcopy
|
||||
OBJDUMP := $(TOOLCHAIN_PREFIX)objdump
|
||||
SIZE := $(TOOLCHAIN_PREFIX)size
|
||||
|
||||
TARGET := sweep
|
||||
SRCS_C := sweep.c
|
||||
SRCS_S := start.s
|
||||
OBJS := $(SRCS_C:.c=.o) $(SRCS_S:.s=.o)
|
||||
|
||||
ARCH_FLAGS := -march=rv32i_zicsr -mabi=ilp32
|
||||
CFLAGS := $(ARCH_FLAGS) -Os -ffreestanding -fno-builtin -Wall -Wextra
|
||||
ASFLAGS := $(ARCH_FLAGS)
|
||||
LDFLAGS := $(ARCH_FLAGS) -nostdlib -nostartfiles -Wl,-Bstatic,-Tlink.ld,--gc-sections,-Map,$(TARGET).map
|
||||
|
||||
.PHONY: all clean disasm size
|
||||
|
||||
all: $(TARGET).elf $(TARGET).bin $(TARGET).hex $(TARGET).elf.asm
|
||||
|
||||
$(TARGET).elf: $(OBJS) link.ld
|
||||
$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS)
|
||||
|
||||
%.o: %.c
|
||||
$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<
|
||||
|
||||
%.o: %.s
|
||||
$(CC) $(ASFLAGS) -c -o $@ $<
|
||||
|
||||
$(TARGET).bin: $(TARGET).elf
|
||||
$(OBJCOPY) -O binary $< $@
|
||||
|
||||
$(TARGET).hex: $(TARGET).bin
|
||||
hexdump -v -e '1/4 "%08x\n"' $< > $@
|
||||
|
||||
$(TARGET).elf.asm: $(TARGET).elf
|
||||
$(OBJDUMP) -d -S $< > $@
|
||||
|
||||
disasm: $(TARGET).elf.asm
|
||||
|
||||
size: $(TARGET).elf
|
||||
$(SIZE) $<
|
||||
|
||||
clean:
|
||||
rm -f $(TARGET).elf $(TARGET).bin $(TARGET).hex $(TARGET).coe $(TARGET).mif \
|
||||
$(TARGET).elf.asm $(TARGET).map $(OBJS)
|
||||
35
cores/system/test/sw/sweep/link.ld
Normal file
35
cores/system/test/sw/sweep/link.ld
Normal file
@@ -0,0 +1,35 @@
|
||||
OUTPUT_ARCH("riscv")
|
||||
ENTRY(_start)
|
||||
|
||||
MEMORY
|
||||
{
|
||||
RAM (rwx) : ORIGIN = 0x00000000, LENGTH = 8192
|
||||
}
|
||||
|
||||
SECTIONS
|
||||
{
|
||||
.text :
|
||||
{
|
||||
KEEP(*(.text.init))
|
||||
*(.text .text.*)
|
||||
*(.rodata .rodata.*)
|
||||
} > RAM
|
||||
|
||||
.data :
|
||||
{
|
||||
*(.data .data.*)
|
||||
} > RAM
|
||||
|
||||
.bss (NOLOAD) :
|
||||
{
|
||||
__bss_start = .;
|
||||
*(.bss .bss.*)
|
||||
*(.sbss .sbss.*)
|
||||
*(.scommon)
|
||||
*(COMMON)
|
||||
__bss_end = .;
|
||||
} > RAM
|
||||
|
||||
. = ALIGN(4);
|
||||
__stack_top = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM);
|
||||
}
|
||||
99
cores/system/test/sw/sweep/start.s
Normal file
99
cores/system/test/sw/sweep/start.s
Normal file
@@ -0,0 +1,99 @@
|
||||
.section .text.init
|
||||
.globl _start
|
||||
.type _start, @function
|
||||
_start:
|
||||
la sp, __stack_top
|
||||
|
||||
# Zero .bss
|
||||
la t0, __bss_start
|
||||
la t1, __bss_end
|
||||
1:
|
||||
bgeu t0, t1, 2f
|
||||
sw zero, 0(t0)
|
||||
addi t0, t0, 4
|
||||
j 1b
|
||||
|
||||
2:
|
||||
call main
|
||||
|
||||
3:
|
||||
j 3b
|
||||
|
||||
.size _start, .-_start
|
||||
|
||||
|
||||
.section .text
|
||||
.globl trap_entry
|
||||
.type trap_entry, @function
|
||||
trap_entry:
|
||||
# Save full integer context (except x0/x2) because an interrupt can
|
||||
# preempt code with live values in any register, not just caller-saved.
|
||||
addi sp, sp, -128
|
||||
sw ra, 124(sp)
|
||||
sw gp, 120(sp)
|
||||
sw tp, 116(sp)
|
||||
sw t0, 112(sp)
|
||||
sw t1, 108(sp)
|
||||
sw t2, 104(sp)
|
||||
sw s0, 100(sp)
|
||||
sw s1, 96(sp)
|
||||
sw a0, 92(sp)
|
||||
sw a1, 88(sp)
|
||||
sw a2, 84(sp)
|
||||
sw a3, 80(sp)
|
||||
sw a4, 76(sp)
|
||||
sw a5, 72(sp)
|
||||
sw a6, 68(sp)
|
||||
sw a7, 64(sp)
|
||||
sw s2, 60(sp)
|
||||
sw s3, 56(sp)
|
||||
sw s4, 52(sp)
|
||||
sw s5, 48(sp)
|
||||
sw s6, 44(sp)
|
||||
sw s7, 40(sp)
|
||||
sw s8, 36(sp)
|
||||
sw s9, 32(sp)
|
||||
sw s10, 28(sp)
|
||||
sw s11, 24(sp)
|
||||
sw t3, 20(sp)
|
||||
sw t4, 16(sp)
|
||||
sw t5, 12(sp)
|
||||
sw t6, 8(sp)
|
||||
|
||||
csrr t0, mcause
|
||||
li t1, 0x80000007 # machine timer interrupt (RV32)
|
||||
bne t0, t1, 1f
|
||||
call timer_isr # C function that ACKs/clears the timer so i_timer_irq goes low
|
||||
1:
|
||||
lw t6, 8(sp)
|
||||
lw t5, 12(sp)
|
||||
lw t4, 16(sp)
|
||||
lw t3, 20(sp)
|
||||
lw s11, 24(sp)
|
||||
lw s10, 28(sp)
|
||||
lw s9, 32(sp)
|
||||
lw s8, 36(sp)
|
||||
lw s7, 40(sp)
|
||||
lw s6, 44(sp)
|
||||
lw s5, 48(sp)
|
||||
lw s4, 52(sp)
|
||||
lw s3, 56(sp)
|
||||
lw s2, 60(sp)
|
||||
lw a7, 64(sp)
|
||||
lw a6, 68(sp)
|
||||
lw a5, 72(sp)
|
||||
lw a4, 76(sp)
|
||||
lw a3, 80(sp)
|
||||
lw a2, 84(sp)
|
||||
lw a1, 88(sp)
|
||||
lw a0, 92(sp)
|
||||
lw s1, 96(sp)
|
||||
lw s0, 100(sp)
|
||||
lw t2, 104(sp)
|
||||
lw t1, 108(sp)
|
||||
lw t0, 112(sp)
|
||||
lw tp, 116(sp)
|
||||
lw gp, 120(sp)
|
||||
lw ra, 124(sp)
|
||||
addi sp, sp, 128
|
||||
mret
|
||||
45
cores/system/test/sw/sweep/sweep.c
Normal file
45
cores/system/test/sw/sweep/sweep.c
Normal file
@@ -0,0 +1,45 @@
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
|
||||
#define GPIO_BASE 0x40000000u
|
||||
static volatile uint32_t * const R_FREQ = (volatile uint32_t *)(GPIO_BASE+0);
|
||||
static volatile uint32_t * const LEDS = (volatile uint32_t *)(GPIO_BASE+4);
|
||||
static volatile uint32_t * const LEDGR = (volatile uint32_t *)(GPIO_BASE+8);
|
||||
|
||||
#define TIMER_BASE 0x40010000u
|
||||
static volatile uint32_t * const TIMER = (volatile uint32_t *)(TIMER_BASE+0);
|
||||
|
||||
#define MSTATUS_MIE (1u << 3)
|
||||
#define MIE_MTIE (1u << 7)
|
||||
|
||||
extern void trap_entry();
|
||||
|
||||
static inline void irq_init() {
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||||
/* mtvec first */
|
||||
asm volatile ("csrw mtvec, %0" :: "r"(trap_entry));
|
||||
|
||||
/* enable machine timer interrupt */
|
||||
asm volatile ("csrs mie, %0" :: "r"(MIE_MTIE));
|
||||
|
||||
/* global enable last */
|
||||
asm volatile ("csrs mstatus, %0" :: "r"(MSTATUS_MIE));
|
||||
}
|
||||
|
||||
void timer_isr(){
|
||||
static int set = 0;
|
||||
*TIMER = 1840000*8;
|
||||
*LEDGR = ~(*LEDGR);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void main(){
|
||||
irq_init();
|
||||
|
||||
*LEDGR = 3;
|
||||
*TIMER = 1840000*2;
|
||||
|
||||
for(;;){
|
||||
for(int i=1000; i<10000; i++){
|
||||
*R_FREQ = i;
|
||||
for(int j=0; j<80; j++) asm volatile("nop");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -7,12 +7,18 @@ filesets:
|
||||
rtl:
|
||||
depend:
|
||||
- joppeb:primitive:clkgen
|
||||
- joppeb:wb:jtag_wb_bridge
|
||||
- joppeb:wb:wb_gpio
|
||||
- joppeb:system:mcu
|
||||
- joppeb:signal:nco_q15
|
||||
- joppeb:util:conv
|
||||
files:
|
||||
- rtl/toplevel.v
|
||||
file_type: verilogSource
|
||||
|
||||
sw:
|
||||
files:
|
||||
- sw/sweep/sweep.hex
|
||||
file_type: user
|
||||
|
||||
mimas:
|
||||
files:
|
||||
- mimas.ucf : {file_type : UCF}
|
||||
@@ -28,6 +34,7 @@ targets:
|
||||
filesets:
|
||||
- rtl
|
||||
- mimas
|
||||
- sw
|
||||
toplevel: toplevel
|
||||
parameters:
|
||||
- FPGA_SPARTAN6=true
|
||||
|
||||
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