| 1 |
4 |
ericw |
/*
|
| 2 |
|
|
--------------------------------------------------------------------------------
|
| 3 |
|
|
|
| 4 |
|
|
Module : boot_code.h
|
| 5 |
|
|
|
| 6 |
|
|
--------------------------------------------------------------------------------
|
| 7 |
|
|
|
| 8 |
|
|
Function:
|
| 9 |
|
|
- Boot code for a processor core.
|
| 10 |
|
|
|
| 11 |
|
|
Instantiates:
|
| 12 |
|
|
- Nothing.
|
| 13 |
|
|
|
| 14 |
|
|
Notes:
|
| 15 |
|
|
- For testing (@ core.v):
|
| 16 |
|
|
CLR_BASE = 'h0;
|
| 17 |
|
|
CLR_SPAN = 2; // gives 4 instructions
|
| 18 |
|
|
INTR_BASE = 'h20; // 'd32
|
| 19 |
|
|
INTR_SPAN = 2; // gives 4 instructions
|
| 20 |
|
|
|
| 21 |
|
|
|
| 22 |
|
|
--------------------------------------------------------------------------------
|
| 23 |
|
|
*/
|
| 24 |
|
|
|
| 25 |
|
|
/*
|
| 26 |
|
|
--------------------
|
| 27 |
|
|
-- external stuff --
|
| 28 |
|
|
--------------------
|
| 29 |
|
|
*/
|
| 30 |
|
|
`include "op_encode.h"
|
| 31 |
|
|
`include "reg_set_addr.h"
|
| 32 |
|
|
`include "boot_code_defs.h"
|
| 33 |
|
|
|
| 34 |
|
|
/*
|
| 35 |
|
|
----------------------------------------
|
| 36 |
|
|
-- initialize: fill with default data --
|
| 37 |
|
|
----------------------------------------
|
| 38 |
|
|
*/
|
| 39 |
|
|
integer i;
|
| 40 |
|
|
|
| 41 |
|
|
initial begin
|
| 42 |
|
|
|
| 43 |
|
|
/* // fill with nop (some compilers need this)
|
| 44 |
|
|
for ( i = 0; i < CAPACITY; i = i+1 ) begin
|
| 45 |
|
|
ram[i] = { `nop, `__, `__ };
|
| 46 |
|
|
end
|
| 47 |
|
|
*/
|
| 48 |
|
|
|
| 49 |
|
|
/*
|
| 50 |
|
|
---------------
|
| 51 |
|
|
-- boot code --
|
| 52 |
|
|
---------------
|
| 53 |
|
|
*/
|
| 54 |
|
|
|
| 55 |
|
|
|
| 56 |
|
|
// Thread 0 : test ALU logical functions
|
| 57 |
|
|
// Thread 1 : test ALU arithmetic functions
|
| 58 |
|
|
// Thread 2 : test ALU shift functions
|
| 59 |
|
|
// All other threads : loop forever
|
| 60 |
|
|
|
| 61 |
|
|
///////////////
|
| 62 |
|
|
// clr space //
|
| 63 |
|
|
///////////////
|
| 64 |
|
|
|
| 65 |
|
|
// thread 0
|
| 66 |
|
|
i='h00; ram[i] = { `lit_u, `__, `s2 }; // s2=dat
|
| 67 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0100 ; // addr
|
| 68 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gto, `P2, `__ }; // goto, pop s2 (addr)
|
| 69 |
|
|
// thread 1
|
| 70 |
|
|
i='h04; ram[i] = { `lit_u, `__, `s2 }; // s2=dat
|
| 71 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0200 ; // addr
|
| 72 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gto, `P2, `__ }; // goto, pop s2 (addr)
|
| 73 |
|
|
// thread 2
|
| 74 |
|
|
i='h08; ram[i] = { `lit_u, `__, `s2 }; // s2=dat
|
| 75 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0300 ; // addr
|
| 76 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gto, `P2, `__ }; // goto, pop s2 (addr)
|
| 77 |
|
|
// and the rest (are here on Gilligan's Isle)
|
| 78 |
|
|
i='h0c; ram[i] = { `jmp_ie, -4'd1, `s0, `s0 }; // loop forever
|
| 79 |
|
|
i='h10; ram[i] = { `jmp_ie, -4'd1, `s0, `s0 }; // loop forever
|
| 80 |
|
|
i='h14; ram[i] = { `jmp_ie, -4'd1, `s0, `s0 }; // loop forever
|
| 81 |
|
|
i='h18; ram[i] = { `jmp_ie, -4'd1, `s0, `s0 }; // loop forever
|
| 82 |
|
|
i='h1c; ram[i] = { `jmp_ie, -4'd1, `s0, `s0 }; // loop forever
|
| 83 |
|
|
|
| 84 |
|
|
////////////////
|
| 85 |
|
|
// intr space //
|
| 86 |
|
|
////////////////
|
| 87 |
|
|
|
| 88 |
|
|
///////////////////////
|
| 89 |
|
|
// code & data space //
|
| 90 |
|
|
///////////////////////
|
| 91 |
|
|
|
| 92 |
|
|
|
| 93 |
|
|
// test ALU logical functions, result in s0
|
| 94 |
|
|
// Correct functioning is s0 = 'd14 ('he).
|
| 95 |
|
|
//
|
| 96 |
|
|
// s0 : final test result
|
| 97 |
|
|
// s1 : test value
|
| 98 |
|
|
// s2 : test value
|
| 99 |
|
|
// s3 : running test result, subroutine return address
|
| 100 |
|
|
//
|
| 101 |
|
|
// setup running test result:
|
| 102 |
|
|
i='h100; ram[i] = { `dat_is, 6'd0, `s3 }; // s3=0
|
| 103 |
|
|
// load s1 & s2 values
|
| 104 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, 6'd1, `s1 }; // s1=1
|
| 105 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, -6'd1, `s2 }; // s2=-1
|
| 106 |
|
|
// BRA ( &(1)= 0; &(-1)=-1 )
|
| 107 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `bra, `s1, `s0 }; // s0=&s1
|
| 108 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_iz, 6'd1, `P0 }; // (s0==0) ? skip, pop s0
|
| 109 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 110 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 111 |
|
|
//
|
| 112 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `bra, `s2, `s0 }; // s0=&s2
|
| 113 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_inz, 6'd1, `P0 }; // (s0!=0) ? skip, pop s0
|
| 114 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 115 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 116 |
|
|
// BRO ( |(1)=-1; |(-1)=-1 )
|
| 117 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `bro, `s1, `s0 }; // s0=|s1
|
| 118 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_inz, 6'd1, `P0 }; // (s0!=0) ? skip, pop s0
|
| 119 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 120 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 121 |
|
|
//
|
| 122 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `bro, `s2, `s0 }; // s0=|s2
|
| 123 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_inz, 6'd1, `P0 }; // (s0!=0) ? skip, pop s0
|
| 124 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 125 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 126 |
|
|
// BRX ( ^(1)=-1; ^(-1)=0 )
|
| 127 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `brx, `s1, `s0 }; // s0=^s1
|
| 128 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_inz, 6'd1, `P0 }; // (s0!=0) ? skip, pop s0
|
| 129 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 130 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 131 |
|
|
//
|
| 132 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `brx, `s2, `s0 }; // s0=^s2
|
| 133 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_iz, 6'd1, `P0 }; // (s0==0) ? skip, pop s0
|
| 134 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 135 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 136 |
|
|
// clean up
|
| 137 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `pop, 8'b00000110 }; // pop s2 & s1
|
| 138 |
|
|
// load s1 & s2 values
|
| 139 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s1 }; // s1='h36c9,a53c
|
| 140 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'ha53c ; //
|
| 141 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P1 }; //
|
| 142 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h36c9 ; //
|
| 143 |
|
|
//
|
| 144 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s2 }; // s2='h5ca3,c396
|
| 145 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hc396 ; //
|
| 146 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P2 }; //
|
| 147 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h5ca3 ; //
|
| 148 |
|
|
// AND (s/b 'h1481,8114)
|
| 149 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `and, `s2, `s1 }; // s1=s1&s2
|
| 150 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h1481,8114
|
| 151 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h8114 ; //
|
| 152 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 153 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h1481 ; //
|
| 154 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 155 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 156 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 157 |
|
|
// OR (s/b 'h7eeb,e7be)
|
| 158 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `orr, `s2, `s1 }; // s1=s1|s2
|
| 159 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h7eeb,e7be
|
| 160 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'he7be ; //
|
| 161 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 162 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h7eeb ; //
|
| 163 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 164 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 165 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 166 |
|
|
// XOR (s/b 'h6a6a,66aa)
|
| 167 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `xor, `s2, `s1 }; // s1=s1^s2
|
| 168 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h6a6a,66aa
|
| 169 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h66aa ; //
|
| 170 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 171 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h6a6a ; //
|
| 172 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 173 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 174 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 175 |
|
|
// NOT (s/b 'hc936,5ac3)
|
| 176 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `not, `s1, `s1 }; // s1=~s1
|
| 177 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='hc936,5ac3
|
| 178 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h5ac3 ; //
|
| 179 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 180 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hc936 ; //
|
| 181 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 182 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 183 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 184 |
|
|
// FLP (s/b 'h3ca5,936c)
|
| 185 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `flp, `s1, `s1 }; // s1=flip(s1)
|
| 186 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h3ca5,936c
|
| 187 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h936c ; //
|
| 188 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 189 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h3ca5 ; //
|
| 190 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 191 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 192 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 193 |
|
|
// LZC (s/b 'h0000,0002)
|
| 194 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lzc, `s1, `s1 }; // s1=lzc(s1)
|
| 195 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h0000,0002
|
| 196 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0002 ; //
|
| 197 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 198 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0000 ; //
|
| 199 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 200 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 201 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 202 |
|
|
// check for no opcode errors
|
| 203 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s7 }; // s7='h0900
|
| 204 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0900 ; //
|
| 205 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gsb, `P7, `s7 }; // gsb, pop s7 (addr)
|
| 206 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_iz, 6'd1, `P4 }; // (s4==0) ? skip, pop s4
|
| 207 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 208 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 209 |
|
|
// check for no stack errors
|
| 210 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s7 }; // s7='h0910
|
| 211 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0910 ; //
|
| 212 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gsb, `P7, `s7 }; // gsb, pop s7 (addr)
|
| 213 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_iz, 6'd1, `P4 }; // (s4==0) ? skip, pop s4
|
| 214 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 215 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 216 |
|
|
// copy result to s0
|
| 217 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `cpy, `P3, `s0 }; // s0=s3, pop s3
|
| 218 |
|
|
// loop forever
|
| 219 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, -4'd1, `s0, `s0 }; // loop forever
|
| 220 |
|
|
|
| 221 |
|
|
|
| 222 |
|
|
// test ALU arithmetic functions, result in s0
|
| 223 |
|
|
// Correct functioning is s0 = 'd13 ('hd).
|
| 224 |
|
|
//
|
| 225 |
|
|
// s0 : final test result
|
| 226 |
|
|
// s1 : test value
|
| 227 |
|
|
// s2 : test value
|
| 228 |
|
|
// s3 : running test result, subroutine return address
|
| 229 |
|
|
//
|
| 230 |
|
|
// setup running test result:
|
| 231 |
|
|
i='h200; ram[i] = { `dat_is, 6'd0, `s3 }; // s3=0
|
| 232 |
|
|
// load s1 & s2 values
|
| 233 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s1 }; // s1='ha53c,36c9
|
| 234 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h36c9 ; //
|
| 235 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P1 }; //
|
| 236 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'ha53c ; //
|
| 237 |
|
|
//
|
| 238 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s2 }; // s2='h5ca3,c396
|
| 239 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hc396 ; //
|
| 240 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P2 }; //
|
| 241 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h5ca3 ; //
|
| 242 |
|
|
// ADD_I -32 (s/b 'ha53c,36a9)
|
| 243 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd32, `s1 }; // s1=s1-32
|
| 244 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='ha53c,36a9
|
| 245 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h36a9 ; //
|
| 246 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 247 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'ha53c ; //
|
| 248 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 249 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 250 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 251 |
|
|
// ADD_I +31 (s/b 'ha53c,36e8)
|
| 252 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd31, `s1 }; // s1=s1+31
|
| 253 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='ha53c,36e8
|
| 254 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h36e8 ; //
|
| 255 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 256 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'ha53c ; //
|
| 257 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 258 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 259 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 260 |
|
|
// ADD (s/b 'h01df,fa5f)
|
| 261 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add, `s2, `s1 }; // s1=s1+s2
|
| 262 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h01df,fa5f
|
| 263 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hfa5f ; //
|
| 264 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 265 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h01df ; //
|
| 266 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 267 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 268 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 269 |
|
|
// ADD_XS (s/b 0)
|
| 270 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_xs, `s2, `s1 }; // s1=s1+s2
|
| 271 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, 6'd0, `s0 }; // s0=0
|
| 272 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 273 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 274 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 275 |
|
|
// ADD_XU (s/b 1)
|
| 276 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_xu, `s2, `s1 }; // s1=s1+s2
|
| 277 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, 6'd1, `s0 }; // s0=1
|
| 278 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 279 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 280 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 281 |
|
|
// SUB (s/b 'h4898,7333)
|
| 282 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `sub, `s2, `s1 }; // s1=s1-s2
|
| 283 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h4898,7333
|
| 284 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h7333 ; //
|
| 285 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 286 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h4898 ; //
|
| 287 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 288 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 289 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 290 |
|
|
// SUB_XS (s/b -1)
|
| 291 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `sub_xs, `s2, `s1 }; // s1=s1-s2
|
| 292 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, -6'd1, `s0 }; // s0=-1
|
| 293 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 294 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 295 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 296 |
|
|
// SUB_XU (s/b 0)
|
| 297 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `sub_xu, `s2, `s1 }; // s1=s1-s2
|
| 298 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, 6'd0, `s0 }; // s0=0
|
| 299 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 300 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 301 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 302 |
|
|
// MUL (s/b 'hccfe,34c6)
|
| 303 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `mul, `s2, `s1 }; // s1=s1*s2
|
| 304 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='hccfe,34c6
|
| 305 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h34c6 ; //
|
| 306 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 307 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hccfe ; //
|
| 308 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 309 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 310 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 311 |
|
|
// MUL_XS (s/b 'hdf27,93ae)
|
| 312 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `mul_xs, `s2, `s1 }; // s1=s1*s2
|
| 313 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='hdf27,93ae
|
| 314 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h93ae ; //
|
| 315 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 316 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hdf27 ; //
|
| 317 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 318 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 319 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 320 |
|
|
// MUL_XU (s/b 'h3bcb,5744)
|
| 321 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `mul_xu, `s2, `s1 }; // s1=s1*s2
|
| 322 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h3bcb,5744
|
| 323 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h5744 ; //
|
| 324 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 325 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h3bcb ; //
|
| 326 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 327 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 328 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 329 |
|
|
// check for no opcode errors
|
| 330 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s7 }; // s7='h0900
|
| 331 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0900 ; //
|
| 332 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gsb, `P7, `s7 }; // gsb, pop s7 (addr)
|
| 333 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_iz, 6'd1, `P4 }; // (s4==0) ? skip, pop s4
|
| 334 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 335 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 336 |
|
|
// check for no stack errors
|
| 337 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s7 }; // s7='h0910
|
| 338 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0910 ; //
|
| 339 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gsb, `P7, `s7 }; // gsb, pop s7 (addr)
|
| 340 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_iz, 6'd1, `P4 }; // (s4==0) ? skip, pop s4
|
| 341 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 342 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 343 |
|
|
// copy result to s0
|
| 344 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `cpy, `P3, `s0 }; // s0=s3, pop s3
|
| 345 |
|
|
// loop forever
|
| 346 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, -4'd1, `s0, `s0 }; // loop forever
|
| 347 |
|
|
|
| 348 |
|
|
|
| 349 |
|
|
// test ALU shift functions, result in s0
|
| 350 |
|
|
// Correct functioning is s0 = 'd12 ('hc).
|
| 351 |
|
|
//
|
| 352 |
|
|
// s0 : final test result
|
| 353 |
|
|
// s1 : test value
|
| 354 |
|
|
// s2 : test value
|
| 355 |
|
|
// s3 : running test result, subroutine return address
|
| 356 |
|
|
//
|
| 357 |
|
|
// setup running test result:
|
| 358 |
|
|
i='h300; ram[i] = { `dat_is, 6'd0, `s3 }; // s3=0
|
| 359 |
|
|
// load s1 test value
|
| 360 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s1 }; // s1='ha53c,36c9
|
| 361 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h36c9 ; // hi data
|
| 362 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P1 }; // lit => s1, pop combine
|
| 363 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'ha53c ; // lo data
|
| 364 |
|
|
// SHL_IS -28 (s/b 'hffff,fffa)
|
| 365 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `shl_is, -6'd28, `s1 }; // s1>>=28
|
| 366 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='hffff,fffa
|
| 367 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hfffa ; //
|
| 368 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 369 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hffff ; //
|
| 370 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 371 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 372 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 373 |
|
|
// SHL_IS +28 (s/b 'h9000,0000)
|
| 374 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `shl_is, 6'd28, `s1 }; // s1<<=28
|
| 375 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h9000,0000
|
| 376 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0000 ; //
|
| 377 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 378 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h9000 ; //
|
| 379 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 380 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 381 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 382 |
|
|
// PSU_I -28 (s/b 'h0000,000a)
|
| 383 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `psu_i, -6'd28, `s1 }; // s1>>=28
|
| 384 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h0000,000a
|
| 385 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h000a ; //
|
| 386 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 387 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0000 ; //
|
| 388 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 389 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 390 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 391 |
|
|
// PSU_I +28 (s/b 'h1000,0000)
|
| 392 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `psu_i, 6'd28, `s1 }; // s1=1<<28
|
| 393 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h1000,0000
|
| 394 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0000 ; //
|
| 395 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 396 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h1000 ; //
|
| 397 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 398 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 399 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 400 |
|
|
// SHL_S -4 (s/b 'hfa53,c36c)
|
| 401 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, -6'd4, `s2 }; // s2=-4
|
| 402 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `shl_s, `P2, `s1 }; // s1<<=s2, pop s2
|
| 403 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='hfa53,c36c
|
| 404 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hc36c ; //
|
| 405 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 406 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hfa53 ; //
|
| 407 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 408 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 409 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 410 |
|
|
// SHL_S +4 (s/b 'h53c3,6c90)
|
| 411 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, 6'd4, `s2 }; // s2=4
|
| 412 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `shl_s, `P2, `s1 }; // s1<<=s2, pop s2
|
| 413 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h53c3,6c90
|
| 414 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h6c90 ; //
|
| 415 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 416 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h53c3 ; //
|
| 417 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 418 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 419 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 420 |
|
|
// SHL_U -4 (s/b 'h0a53,c36c)
|
| 421 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, -6'd4, `s2 }; // s2=-4
|
| 422 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `shl_u, `P2, `s1 }; // s1<<=s2, pop s2
|
| 423 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h0a53,c36c
|
| 424 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'hc36c ; //
|
| 425 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 426 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0a53 ; //
|
| 427 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 428 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 429 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 430 |
|
|
// SHL_U +4 (s/b 'h53c3,6c90)
|
| 431 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, 6'd4, `s2 }; // s2=4
|
| 432 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `shl_u, `P2, `s1 }; // s1<<=s2, pop s2
|
| 433 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h53c3,6c90
|
| 434 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h6c90 ; //
|
| 435 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 436 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h53c3 ; //
|
| 437 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 438 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 439 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 440 |
|
|
// POW -4 (s/b 'h1000,0000)
|
| 441 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, -6'd4, `s2 }; // s2=-4
|
| 442 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `pow, `P2, `s1 }; // s1=1<<s2, pop s2
|
| 443 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h0000,0000
|
| 444 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0000 ; //
|
| 445 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 446 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h1000 ; //
|
| 447 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 448 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 449 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 450 |
|
|
// POW +4 (s/b 'h0000,0010)
|
| 451 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, 6'd4, `s2 }; // s2=4
|
| 452 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `pow, `P2, `s1 }; // s1=1<<s2, pop s2
|
| 453 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s0 }; // s0='h0000,0010
|
| 454 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0010 ; //
|
| 455 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_h, `__, `P0 }; //
|
| 456 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0000 ; //
|
| 457 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, 4'd1, `P1, `P0 }; // (s0==s1) ? skip, pop both
|
| 458 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 459 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 460 |
|
|
// check for no opcode errors
|
| 461 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s7 }; // s7='h0900
|
| 462 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0900 ; //
|
| 463 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gsb, `P7, `s7 }; // gsb, pop s7 (addr)
|
| 464 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_iz, 6'd1, `P4 }; // (s4==0) ? skip, pop s4
|
| 465 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 466 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 467 |
|
|
// check for no stack errors
|
| 468 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `lit_u, `__, `s7 }; // s7='h0910
|
| 469 |
|
|
i=i+1; ram[i] = 16'h0910 ; //
|
| 470 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gsb, `P7, `s7 }; // gsb, pop s7 (addr)
|
| 471 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_iz, 6'd1, `P4 }; // (s4==0) ? skip, pop s4
|
| 472 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, -6'd1, `P3 }; // s3--
|
| 473 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `add_is, 6'd1, `P3 }; // s3++
|
| 474 |
|
|
// copy result to s0
|
| 475 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `cpy, `P3, `s0 }; // s0=s3, pop s3
|
| 476 |
|
|
// loop forever
|
| 477 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `jmp_ie, -4'd1, `s0, `s0 }; // loop forever
|
| 478 |
|
|
|
| 479 |
|
|
|
| 480 |
|
|
|
| 481 |
|
|
|
| 482 |
|
|
/////////////////
|
| 483 |
|
|
// subroutines //
|
| 484 |
|
|
/////////////////
|
| 485 |
|
|
|
| 486 |
|
|
|
| 487 |
|
|
// sub : read & clear opcode errors for this thread => s4, return to (s7)
|
| 488 |
|
|
// avoid the use of s1!
|
| 489 |
|
|
i='h900; ram[i] = { `dat_is, `THRD_ID, `s6 }; // s6=reg addr
|
| 490 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `reg_rs, `P6, `s5 }; // s5=(s6), pop s6
|
| 491 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `pow, `P5, `s4 }; // s4=1<<s5, pop s5
|
| 492 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, `OP_ER, `s6 }; // s6=reg addr
|
| 493 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `reg_rs, `s6, `s5 }; // s5=(s6)
|
| 494 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `and, `P5, `P4 }; // s4&=s5, pop s5
|
| 495 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `reg_w, `P6, `s4 }; // (s6)=s4, pop s6
|
| 496 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gto, `P7, `__ }; // return to (s7), pop s7
|
| 497 |
|
|
|
| 498 |
|
|
|
| 499 |
|
|
// sub : read & clear stack errors for this thread => s4, return to (s7)
|
| 500 |
|
|
// avoid the use of s1!
|
| 501 |
|
|
i='h910; ram[i] = { `dat_is, `THRD_ID, `s6 }; // s6=reg addr
|
| 502 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `reg_rs, `P6, `s5 }; // s5=(s6), pop s6
|
| 503 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `pow, `P5, `s4 }; // s4=1<<s5, pop s5
|
| 504 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `cpy, `s4, `s5 }; // s5=s4
|
| 505 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `shl_is, 6'd8, `P5 }; // s5<<=8
|
| 506 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `orr, `P5, `P4 }; // s4|=s5, pop s5
|
| 507 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `dat_is, `STK_ER, `s6 }; // s6=reg addr
|
| 508 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `reg_rs, `s6, `s5 }; // s5=(s6)
|
| 509 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `and, `P5, `P4 }; // s4&=s5, pop s5
|
| 510 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `reg_w, `P6, `s4 }; // (s6)=s4, pop s6
|
| 511 |
|
|
i=i+1; ram[i] = { `gto, `P7, `__ }; // return to (s7), pop s7
|
| 512 |
|
|
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| 513 |
|
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| 514 |
|
|
end
|
