parent
bd2d372c66
commit
e53f681063
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@ -3,6 +3,7 @@
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||||||
../rtl/core/clint.sv
|
../rtl/core/clint.sv
|
||||||
../rtl/core/csr_reg.sv
|
../rtl/core/csr_reg.sv
|
||||||
|
../rtl/core/csr.sv
|
||||||
../rtl/core/defines.sv
|
../rtl/core/defines.sv
|
||||||
../rtl/core/divider.sv
|
../rtl/core/divider.sv
|
||||||
../rtl/core/exu.sv
|
../rtl/core/exu.sv
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||||||
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@ -0,0 +1,42 @@
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|
/*
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Copyright 2021 Blue Liang, liangkangnan@163.com
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Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
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you may not use this file except in compliance with the License.
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You may obtain a copy of the License at
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http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
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distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
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See the License for the specific language governing permissions and
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limitations under the License.
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*/
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||||||
|
module csr #(
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||||||
|
parameter RESET_VAL = 32'h0
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||||||
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)(
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||||||
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||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
input wire rst_n,
|
||||||
|
|
||||||
|
input wire [31:0] wdata_i,
|
||||||
|
input wire we_i,
|
||||||
|
output wire [31:0] rdata_o
|
||||||
|
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg[31:0] rdata_q;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
|
||||||
|
if (!rst_n) begin
|
||||||
|
rdata_q <= RESET_VAL;
|
||||||
|
end else if (we_i) begin
|
||||||
|
rdata_q <= wdata_i;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
assign rdata_o = rdata_q;
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
|
@ -33,23 +33,33 @@ module csr_reg(
|
||||||
input wire clint_we_i, // clint模块写寄存器标志
|
input wire clint_we_i, // clint模块写寄存器标志
|
||||||
input wire[31:0] clint_waddr_i, // clint模块写寄存器地址
|
input wire[31:0] clint_waddr_i, // clint模块写寄存器地址
|
||||||
input wire[31:0] clint_wdata_i, // clint模块写寄存器数据
|
input wire[31:0] clint_wdata_i, // clint模块写寄存器数据
|
||||||
|
|
||||||
output wire[31:0] mtvec_o, // mtvec寄存器值
|
output wire[31:0] mtvec_o, // mtvec寄存器值
|
||||||
output wire[31:0] mepc_o, // mepc寄存器值
|
output wire[31:0] mepc_o, // mepc寄存器值
|
||||||
output wire[31:0] mstatus_o // mstatus寄存器值
|
output wire[31:0] mstatus_o // mstatus寄存器值
|
||||||
|
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
reg[63:0] cycle;
|
reg[31:0] mtvec_d;
|
||||||
reg[31:0] mtvec;
|
wire[31:0] mtvec_q;
|
||||||
reg[31:0] mcause;
|
reg mtvec_we;
|
||||||
reg[31:0] mepc;
|
reg[31:0] mcause_d;
|
||||||
reg[31:0] mie;
|
wire[31:0] mcause_q;
|
||||||
reg[31:0] mstatus;
|
reg mcause_we;
|
||||||
reg[31:0] mscratch;
|
reg[31:0] mepc_d;
|
||||||
|
wire[31:0] mepc_q;
|
||||||
|
reg mepc_we;
|
||||||
|
reg[31:0] mie_d;
|
||||||
|
wire[31:0] mie_q;
|
||||||
|
reg mie_we;
|
||||||
|
reg[31:0] mstatus_d;
|
||||||
|
wire[31:0] mstatus_q;
|
||||||
|
reg mstatus_we;
|
||||||
|
reg[31:0] mscratch_d;
|
||||||
|
wire[31:0] mscratch_q;
|
||||||
|
reg mscratch_we;
|
||||||
|
|
||||||
assign mtvec_o = mtvec;
|
reg[63:0] cycle;
|
||||||
assign mepc_o = mepc;
|
|
||||||
assign mstatus_o = mstatus;
|
|
||||||
|
|
||||||
// cycle counter
|
// cycle counter
|
||||||
// 复位撤销后就一直计数
|
// 复位撤销后就一直计数
|
||||||
|
@ -61,44 +71,9 @@ module csr_reg(
|
||||||
end
|
end
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
wire we = exu_we_i | clint_we_i;
|
assign mtvec_o = mtvec_q;
|
||||||
wire[31:0] waddr = exu_we_i? exu_waddr_i: clint_waddr_i;
|
assign mepc_o = mepc_q;
|
||||||
wire[31:0] wdata = exu_we_i? exu_wdata_i: clint_wdata_i;
|
assign mstatus_o = mstatus_q;
|
||||||
|
|
||||||
// 写寄存器
|
|
||||||
always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
|
|
||||||
if (!rst_n) begin
|
|
||||||
mtvec <= 32'h0;
|
|
||||||
mcause <= 32'h0;
|
|
||||||
mepc <= 32'h0;
|
|
||||||
mie <= 32'h0;
|
|
||||||
mstatus <= 32'h0;
|
|
||||||
mscratch <= 32'h0;
|
|
||||||
end else begin
|
|
||||||
if (we) begin
|
|
||||||
case (waddr[11:0])
|
|
||||||
`CSR_MTVEC: begin
|
|
||||||
mtvec <= wdata;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
`CSR_MCAUSE: begin
|
|
||||||
mcause <= wdata;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
`CSR_MEPC: begin
|
|
||||||
mepc <= wdata;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
`CSR_MIE: begin
|
|
||||||
mie <= wdata;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
`CSR_MSTATUS: begin
|
|
||||||
mstatus <= wdata;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
`CSR_MSCRATCH: begin
|
|
||||||
mscratch <= wdata;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
endcase
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
end
|
|
||||||
|
|
||||||
reg[31:0] exu_rdata;
|
reg[31:0] exu_rdata;
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -112,22 +87,22 @@ module csr_reg(
|
||||||
exu_rdata = cycle[63:32];
|
exu_rdata = cycle[63:32];
|
||||||
end
|
end
|
||||||
`CSR_MTVEC: begin
|
`CSR_MTVEC: begin
|
||||||
exu_rdata = mtvec;
|
exu_rdata = mtvec_q;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
`CSR_MCAUSE: begin
|
`CSR_MCAUSE: begin
|
||||||
exu_rdata = mcause;
|
exu_rdata = mcause_q;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
`CSR_MEPC: begin
|
`CSR_MEPC: begin
|
||||||
exu_rdata = mepc;
|
exu_rdata = mepc_q;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
`CSR_MIE: begin
|
`CSR_MIE: begin
|
||||||
exu_rdata = mie;
|
exu_rdata = mie_q;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
`CSR_MSTATUS: begin
|
`CSR_MSTATUS: begin
|
||||||
exu_rdata = mstatus;
|
exu_rdata = mstatus_q;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
`CSR_MSCRATCH: begin
|
`CSR_MSCRATCH: begin
|
||||||
exu_rdata = mscratch;
|
exu_rdata = mscratch_q;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
default: begin
|
default: begin
|
||||||
exu_rdata = 32'h0;
|
exu_rdata = 32'h0;
|
||||||
|
@ -137,4 +112,120 @@ module csr_reg(
|
||||||
|
|
||||||
assign exu_rdata_o = exu_rdata;
|
assign exu_rdata_o = exu_rdata;
|
||||||
|
|
||||||
|
// 写CSR寄存器
|
||||||
|
wire we = exu_we_i | clint_we_i;
|
||||||
|
wire[31:0] waddr = exu_we_i? exu_waddr_i: clint_waddr_i;
|
||||||
|
wire[31:0] wdata = exu_we_i? exu_wdata_i: clint_wdata_i;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @ (*) begin
|
||||||
|
mtvec_d = mtvec_q;
|
||||||
|
mtvec_we = 1'b0;
|
||||||
|
mcause_d = mcause_q;
|
||||||
|
mcause_we = 1'b0;
|
||||||
|
mepc_d = mepc_q;
|
||||||
|
mepc_we = 1'b0;
|
||||||
|
mie_d = mie_q;
|
||||||
|
mie_we = 1'b0;
|
||||||
|
mstatus_d = mstatus_q;
|
||||||
|
mstatus_we = 1'b0;
|
||||||
|
mscratch_d = mscratch_q;
|
||||||
|
mscratch_we = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (we) begin
|
||||||
|
case (waddr[11:0])
|
||||||
|
`CSR_MTVEC: begin
|
||||||
|
mtvec_d = wdata;
|
||||||
|
mtvec_we = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
`CSR_MCAUSE: begin
|
||||||
|
mcause_d = wdata;
|
||||||
|
mcause_we = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
`CSR_MEPC: begin
|
||||||
|
mepc_d = wdata;
|
||||||
|
mepc_we = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
`CSR_MIE: begin
|
||||||
|
mie_d = wdata;
|
||||||
|
mie_we = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
`CSR_MSTATUS: begin
|
||||||
|
mstatus_d = wdata;
|
||||||
|
mstatus_we = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
`CSR_MSCRATCH: begin
|
||||||
|
mscratch_d = wdata;
|
||||||
|
mscratch_we = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
default:;
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// mtvec
|
||||||
|
csr #(
|
||||||
|
.RESET_VAL(32'h0)
|
||||||
|
) mtvec_csr (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst_n(rst_n),
|
||||||
|
.wdata_i(mtvec_d),
|
||||||
|
.we_i(mtvec_we),
|
||||||
|
.rdata_o(mtvec_q)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// mcause
|
||||||
|
csr #(
|
||||||
|
.RESET_VAL(32'h0)
|
||||||
|
) mcause_csr (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst_n(rst_n),
|
||||||
|
.wdata_i(mcause_d),
|
||||||
|
.we_i(mcause_we),
|
||||||
|
.rdata_o(mcause_q)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// mepc
|
||||||
|
csr #(
|
||||||
|
.RESET_VAL(32'h0)
|
||||||
|
) mepc_csr (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst_n(rst_n),
|
||||||
|
.wdata_i(mepc_d),
|
||||||
|
.we_i(mepc_we),
|
||||||
|
.rdata_o(mepc_q)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// mie
|
||||||
|
csr #(
|
||||||
|
.RESET_VAL(32'h0)
|
||||||
|
) mie_csr (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst_n(rst_n),
|
||||||
|
.wdata_i(mie_d),
|
||||||
|
.we_i(mie_we),
|
||||||
|
.rdata_o(mie_q)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// mstatus
|
||||||
|
csr #(
|
||||||
|
.RESET_VAL(32'h0)
|
||||||
|
) mstatus_csr (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst_n(rst_n),
|
||||||
|
.wdata_i(mstatus_d),
|
||||||
|
.we_i(mstatus_we),
|
||||||
|
.rdata_o(mstatus_q)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// mscratch
|
||||||
|
csr #(
|
||||||
|
.RESET_VAL(32'h0)
|
||||||
|
) mscratch_csr (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst_n(rst_n),
|
||||||
|
.wdata_i(mscratch_d),
|
||||||
|
.we_i(mscratch_we),
|
||||||
|
.rdata_o(mscratch_q)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
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