| 1 | 2 | sergeykhbr | /**
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         | 2 |  |  |  * @file
 | 
      
         | 3 |  |  |  * @copyright  Copyright 2016 GNSS Sensor Ltd. All right reserved.
 | 
      
         | 4 |  |  |  * @author     Sergey Khabarov - sergeykhbr@gmail.com
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         | 5 |  |  |  * @brief      Data Cache.
 | 
      
         | 6 |  |  |  */
 | 
      
         | 7 |  |  |  
 | 
      
         | 8 |  |  | #include "dcache.h"
 | 
      
         | 9 |  |  |  
 | 
      
         | 10 |  |  | namespace debugger {
 | 
      
         | 11 |  |  |  
 | 
      
         | 12 |  |  | DCache::DCache(sc_module_name name_) : sc_module(name_) {
 | 
      
         | 13 |  |  |     SC_METHOD(comb);
 | 
      
         | 14 |  |  |     sensitive << i_nrst;
 | 
      
         | 15 |  |  |     sensitive << i_req_data_valid;
 | 
      
         | 16 |  |  |     sensitive << i_req_data_write;
 | 
      
         | 17 |  |  |     sensitive << i_req_data_sz;
 | 
      
         | 18 |  |  |     sensitive << i_req_data_addr;
 | 
      
         | 19 |  |  |     sensitive << i_req_data_data;
 | 
      
         | 20 |  |  |     sensitive << i_resp_mem_data_valid;
 | 
      
         | 21 |  |  |     sensitive << i_resp_mem_data;
 | 
      
         | 22 |  |  |     sensitive << i_req_mem_ready;
 | 
      
         | 23 |  |  |     sensitive << i_resp_data_ready;
 | 
      
         | 24 |  |  |     sensitive << r.dline_data;
 | 
      
         | 25 |  |  |     sensitive << r.dline_addr_req;
 | 
      
         | 26 |  |  |     sensitive << r.dline_size_req;
 | 
      
         | 27 |  |  |     sensitive << r.state;
 | 
      
         | 28 |  |  |  
 | 
      
         | 29 |  |  |     SC_METHOD(registers);
 | 
      
         | 30 |  |  |     sensitive << i_clk.pos();
 | 
      
         | 31 |  |  | };
 | 
      
         | 32 |  |  |  
 | 
      
         | 33 |  |  | void DCache::generateVCD(sc_trace_file *i_vcd, sc_trace_file *o_vcd) {
 | 
      
         | 34 |  |  |     if (o_vcd) {
 | 
      
         | 35 |  |  |         sc_trace(o_vcd, i_req_data_valid, "/top/cache0/d0/i_req_data_valid");
 | 
      
         | 36 |  |  |         sc_trace(o_vcd, i_req_data_write, "/top/cache0/d0/i_req_data_write");
 | 
      
         | 37 |  |  |         sc_trace(o_vcd, i_req_data_sz, "/top/cache0/d0/i_req_data_sz");
 | 
      
         | 38 |  |  |         sc_trace(o_vcd, i_req_data_addr, "/top/cache0/d0/i_req_data_addr");
 | 
      
         | 39 |  |  |         sc_trace(o_vcd, i_req_data_data, "/top/cache0/d0/i_req_data_data");
 | 
      
         | 40 |  |  |         sc_trace(o_vcd, o_req_mem_addr, "/top/cache0/d0/o_req_mem_addr");
 | 
      
         | 41 |  |  |         sc_trace(o_vcd, o_req_mem_strob, "/top/cache0/d0/o_req_mem_strob");
 | 
      
         | 42 |  |  |         sc_trace(o_vcd, o_req_mem_data, "/top/cache0/d0/o_req_mem_data");
 | 
      
         | 43 |  |  |         sc_trace(o_vcd, o_resp_data_valid, "/top/cache0/d0/o_resp_data_valid");
 | 
      
         | 44 |  |  |         sc_trace(o_vcd, o_resp_data_addr, "/top/cache0/d0/o_resp_data_addr");
 | 
      
         | 45 |  |  |         sc_trace(o_vcd, o_resp_data_data, "/top/cache0/d0/o_resp_data_data");
 | 
      
         | 46 |  |  |         sc_trace(o_vcd, r.dline_data, "/top/cache0/d0/r_dline_data");
 | 
      
         | 47 |  |  |         sc_trace(o_vcd, r.dline_addr_req, "/top/cache0/d0/r_dline_addr_req");
 | 
      
         | 48 |  |  |         sc_trace(o_vcd, r.dline_size_req, "/top/cache0/d0/r_dline_size_req");
 | 
      
         | 49 |  |  |         sc_trace(o_vcd, r.state, "/top/cache0/d0/r_state");
 | 
      
         | 50 |  |  |     }
 | 
      
         | 51 |  |  | }
 | 
      
         | 52 |  |  |  
 | 
      
         | 53 |  |  | void DCache::comb() {
 | 
      
         | 54 |  |  |     bool w_o_req_data_ready;
 | 
      
         | 55 |  |  |     bool w_o_req_mem_valid;
 | 
      
         | 56 |  |  |     sc_uint<BUS_ADDR_WIDTH> wb_o_req_mem_addr;
 | 
      
         | 57 |  |  |     sc_uint<BUS_DATA_BYTES> wb_o_req_strob;
 | 
      
         | 58 |  |  |     sc_uint<BUS_DATA_WIDTH> wb_o_req_wdata;
 | 
      
         | 59 |  |  |     bool w_req_fire;
 | 
      
         | 60 |  |  |     bool w_o_resp_valid;
 | 
      
         | 61 |  |  |     sc_uint<BUS_ADDR_WIDTH> wb_o_resp_addr;
 | 
      
         | 62 |  |  |     sc_uint<BUS_DATA_WIDTH> wb_resp_data_mux;
 | 
      
         | 63 |  |  |     sc_uint<BUS_DATA_WIDTH> wb_o_resp_data;
 | 
      
         | 64 |  |  |     sc_uint<BUS_DATA_WIDTH> wb_rtmp;
 | 
      
         | 65 |  |  |  
 | 
      
         | 66 |  |  |     v = r;
 | 
      
         | 67 |  |  |  
 | 
      
         | 68 |  |  |     wb_o_req_strob = 0;
 | 
      
         | 69 |  |  |     wb_o_req_wdata = 0;
 | 
      
         | 70 |  |  |     wb_o_resp_data = 0;
 | 
      
         | 71 |  |  |     wb_rtmp = 0;
 | 
      
         | 72 |  |  |  
 | 
      
         | 73 |  |  |     switch (i_req_data_sz.read()) {
 | 
      
         | 74 |  |  |     case 0:
 | 
      
         | 75 |  |  |         wb_o_req_wdata = (i_req_data_data.read()(7, 0),
 | 
      
         | 76 |  |  |             i_req_data_data.read()(7, 0), i_req_data_data.read()(7, 0),
 | 
      
         | 77 |  |  |             i_req_data_data.read()(7, 0), i_req_data_data.read()(7, 0),
 | 
      
         | 78 |  |  |             i_req_data_data.read()(7, 0), i_req_data_data.read()(7, 0),
 | 
      
         | 79 |  |  |             i_req_data_data.read()(7, 0));
 | 
      
         | 80 |  |  |         if (i_req_data_addr.read()(2, 0) == 0x0) {
 | 
      
         | 81 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x01;
 | 
      
         | 82 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 0) == 0x1) {
 | 
      
         | 83 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x02;
 | 
      
         | 84 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 0) == 0x2) {
 | 
      
         | 85 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x04;
 | 
      
         | 86 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 0) == 0x3) {
 | 
      
         | 87 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x08;
 | 
      
         | 88 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 0) == 0x4) {
 | 
      
         | 89 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x10;
 | 
      
         | 90 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 0) == 0x5) {
 | 
      
         | 91 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x20;
 | 
      
         | 92 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 0) == 0x6) {
 | 
      
         | 93 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x40;
 | 
      
         | 94 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 0) == 0x7) {
 | 
      
         | 95 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x80;
 | 
      
         | 96 |  |  |         }
 | 
      
         | 97 |  |  |         break;
 | 
      
         | 98 |  |  |     case 1:
 | 
      
         | 99 |  |  |         wb_o_req_wdata = (i_req_data_data.read()(15, 0),
 | 
      
         | 100 |  |  |             i_req_data_data.read()(15, 0), i_req_data_data.read()(15, 0),
 | 
      
         | 101 |  |  |             i_req_data_data.read()(15, 0));
 | 
      
         | 102 |  |  |         if (i_req_data_addr.read()(2, 1) == 0) {
 | 
      
         | 103 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x03;
 | 
      
         | 104 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 1) == 1) {
 | 
      
         | 105 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x0C;
 | 
      
         | 106 |  |  |         } else if (i_req_data_addr.read()(2, 1) == 2) {
 | 
      
         | 107 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x30;
 | 
      
         | 108 |  |  |         } else {
 | 
      
         | 109 |  |  |             wb_o_req_strob = 0xC0;
 | 
      
         | 110 |  |  |         }
 | 
      
         | 111 |  |  |         break;
 | 
      
         | 112 |  |  |     case 2:
 | 
      
         | 113 |  |  |         wb_o_req_wdata = (i_req_data_data.read()(31, 0),
 | 
      
         | 114 |  |  |                     i_req_data_data.read()(31, 0));
 | 
      
         | 115 |  |  |         if (i_req_data_addr.read()[2]) {
 | 
      
         | 116 |  |  |             wb_o_req_strob = 0xF0;
 | 
      
         | 117 |  |  |         } else {
 | 
      
         | 118 |  |  |             wb_o_req_strob = 0x0F;
 | 
      
         | 119 |  |  |         }
 | 
      
         | 120 |  |  |         break;
 | 
      
         | 121 |  |  |     case 3:
 | 
      
         | 122 |  |  |         wb_o_req_wdata = i_req_data_data;
 | 
      
         | 123 |  |  |         wb_o_req_strob = 0xFF;
 | 
      
         | 124 |  |  |         break;
 | 
      
         | 125 |  |  |     default:;
 | 
      
         | 126 |  |  |     }
 | 
      
         | 127 |  |  |  
 | 
      
         | 128 |  |  |     w_o_req_mem_valid = i_req_data_valid.read();
 | 
      
         | 129 |  |  |     wb_o_req_mem_addr = i_req_data_addr.read()(BUS_ADDR_WIDTH-1, 3) << 3;
 | 
      
         | 130 |  |  |     w_o_req_data_ready = i_req_mem_ready.read();
 | 
      
         | 131 |  |  |     w_req_fire = i_req_data_valid.read() && w_o_req_data_ready;
 | 
      
         | 132 |  |  |     switch (r.state.read()) {
 | 
      
         | 133 |  |  |     case State_Idle:
 | 
      
         | 134 |  |  |         if (i_req_data_valid.read()) {
 | 
      
         | 135 |  |  |             if (i_req_mem_ready.read()) {
 | 
      
         | 136 |  |  |                 v.state = State_WaitResp;
 | 
      
         | 137 |  |  |             } else {
 | 
      
         | 138 |  |  |                 v.state = State_WaitGrant;
 | 
      
         | 139 |  |  |             }
 | 
      
         | 140 |  |  |         }
 | 
      
         | 141 |  |  |         break;
 | 
      
         | 142 |  |  |     case State_WaitGrant:
 | 
      
         | 143 |  |  |         if (i_req_mem_ready.read()) {
 | 
      
         | 144 |  |  |             v.state = State_WaitResp;
 | 
      
         | 145 |  |  |         }
 | 
      
         | 146 |  |  |         break;
 | 
      
         | 147 |  |  |     case State_WaitResp:
 | 
      
         | 148 |  |  |         if (i_resp_mem_data_valid.read()) {
 | 
      
         | 149 |  |  |             if (!i_resp_data_ready.read()) {
 | 
      
         | 150 |  |  |                 v.state = State_WaitAccept;
 | 
      
         | 151 |  |  |             } else if (!i_req_data_valid.read()) {
 | 
      
         | 152 |  |  |                 v.state = State_Idle;
 | 
      
         | 153 |  |  |             } else {
 | 
      
         | 154 |  |  |                 // New request
 | 
      
         | 155 |  |  |                 if (i_req_mem_ready.read()) {
 | 
      
         | 156 |  |  |                     v.state = State_WaitResp;
 | 
      
         | 157 |  |  |                 } else {
 | 
      
         | 158 |  |  |                     v.state = State_WaitGrant;
 | 
      
         | 159 |  |  |                 }
 | 
      
         | 160 |  |  |             }
 | 
      
         | 161 |  |  |         }
 | 
      
         | 162 |  |  |         break;
 | 
      
         | 163 |  |  |     case State_WaitAccept:
 | 
      
         | 164 |  |  |         if (i_resp_data_ready.read()) {
 | 
      
         | 165 |  |  |             if (!i_req_data_valid.read()) {
 | 
      
         | 166 |  |  |                 v.state = State_Idle;
 | 
      
         | 167 |  |  |             } else {
 | 
      
         | 168 |  |  |                 if (i_req_mem_ready.read()) {
 | 
      
         | 169 |  |  |                     v.state = State_WaitResp;
 | 
      
         | 170 |  |  |                 } else {
 | 
      
         | 171 |  |  |                     v.state = State_WaitGrant;
 | 
      
         | 172 |  |  |                 }
 | 
      
         | 173 |  |  |             }
 | 
      
         | 174 |  |  |         }
 | 
      
         | 175 |  |  |         break;
 | 
      
         | 176 |  |  |     default:;
 | 
      
         | 177 |  |  |     }
 | 
      
         | 178 |  |  |  
 | 
      
         | 179 |  |  |     if (w_req_fire) {
 | 
      
         | 180 |  |  |         v.dline_addr_req = i_req_data_addr;
 | 
      
         | 181 |  |  |         v.dline_size_req = i_req_data_sz;
 | 
      
         | 182 |  |  |     }
 | 
      
         | 183 |  |  |     if (i_resp_mem_data_valid.read()) {
 | 
      
         | 184 |  |  |         v.dline_data =  i_resp_mem_data;
 | 
      
         | 185 |  |  |     }
 | 
      
         | 186 |  |  |  
 | 
      
         | 187 |  |  |     wb_o_resp_addr = r.dline_addr_req;
 | 
      
         | 188 |  |  |     if (r.state.read() == State_WaitAccept) {
 | 
      
         | 189 |  |  |         w_o_resp_valid = 1;
 | 
      
         | 190 |  |  |         wb_resp_data_mux = r.dline_data;
 | 
      
         | 191 |  |  |     } else {
 | 
      
         | 192 |  |  |         w_o_resp_valid = i_resp_mem_data_valid;
 | 
      
         | 193 |  |  |         wb_resp_data_mux = i_resp_mem_data;
 | 
      
         | 194 |  |  |     }
 | 
      
         | 195 |  |  |  
 | 
      
         | 196 |  |  |     switch (r.dline_addr_req.read()(2, 0)) {
 | 
      
         | 197 |  |  |     case 1:
 | 
      
         | 198 |  |  |         wb_rtmp = wb_resp_data_mux(63, 8);
 | 
      
         | 199 |  |  |         break;
 | 
      
         | 200 |  |  |     case 2:
 | 
      
         | 201 |  |  |         wb_rtmp = wb_resp_data_mux(63, 16);
 | 
      
         | 202 |  |  |         break;
 | 
      
         | 203 |  |  |     case 3:
 | 
      
         | 204 |  |  |         wb_rtmp = wb_resp_data_mux(63, 24);
 | 
      
         | 205 |  |  |         break;
 | 
      
         | 206 |  |  |     case 4:
 | 
      
         | 207 |  |  |         wb_rtmp = wb_resp_data_mux(63, 32);
 | 
      
         | 208 |  |  |         break;
 | 
      
         | 209 |  |  |     case 5:
 | 
      
         | 210 |  |  |         wb_rtmp = wb_resp_data_mux(63, 40);
 | 
      
         | 211 |  |  |         break;
 | 
      
         | 212 |  |  |     case 6:
 | 
      
         | 213 |  |  |         wb_rtmp = wb_resp_data_mux(63, 48);
 | 
      
         | 214 |  |  |         break;
 | 
      
         | 215 |  |  |     case 7:
 | 
      
         | 216 |  |  |         wb_rtmp = wb_resp_data_mux(63, 56);
 | 
      
         | 217 |  |  |         break;
 | 
      
         | 218 |  |  |     default:
 | 
      
         | 219 |  |  |         wb_rtmp = wb_resp_data_mux;
 | 
      
         | 220 |  |  |     }
 | 
      
         | 221 |  |  |  
 | 
      
         | 222 |  |  |     switch (r.dline_size_req.read()) {
 | 
      
         | 223 |  |  |     case 0:
 | 
      
         | 224 |  |  |         wb_o_resp_data = wb_rtmp(7, 0);
 | 
      
         | 225 |  |  |         break;
 | 
      
         | 226 |  |  |     case 1:
 | 
      
         | 227 |  |  |         wb_o_resp_data = wb_rtmp(15, 0);
 | 
      
         | 228 |  |  |         break;
 | 
      
         | 229 |  |  |     case 2:
 | 
      
         | 230 |  |  |         wb_o_resp_data = wb_rtmp(31, 0);
 | 
      
         | 231 |  |  |         break;
 | 
      
         | 232 |  |  |     default:
 | 
      
         | 233 |  |  |         wb_o_resp_data = wb_rtmp;
 | 
      
         | 234 |  |  |     }
 | 
      
         | 235 |  |  |  
 | 
      
         | 236 |  |  |     if (!i_nrst.read()) {
 | 
      
         | 237 |  |  |         v.dline_addr_req = 0;
 | 
      
         | 238 |  |  |         v.dline_size_req = 0;
 | 
      
         | 239 |  |  |         v.dline_data = 0;
 | 
      
         | 240 |  |  |         v.state = State_Idle;
 | 
      
         | 241 |  |  |     }
 | 
      
         | 242 |  |  |  
 | 
      
         | 243 |  |  |     o_req_data_ready = w_o_req_data_ready;
 | 
      
         | 244 |  |  |  
 | 
      
         | 245 |  |  |     o_req_mem_valid = w_o_req_mem_valid;
 | 
      
         | 246 |  |  |     o_req_mem_addr = wb_o_req_mem_addr;
 | 
      
         | 247 |  |  |     o_req_mem_write = i_req_data_write;
 | 
      
         | 248 |  |  |     o_req_mem_strob = wb_o_req_strob;
 | 
      
         | 249 |  |  |     o_req_mem_data = wb_o_req_wdata;
 | 
      
         | 250 |  |  |  
 | 
      
         | 251 |  |  |     o_resp_data_valid = w_o_resp_valid;
 | 
      
         | 252 |  |  |     o_resp_data_data = wb_o_resp_data;
 | 
      
         | 253 |  |  |     o_resp_data_addr = wb_o_resp_addr;
 | 
      
         | 254 |  |  |     o_dstate = r.state;
 | 
      
         | 255 |  |  | }
 | 
      
         | 256 |  |  |  
 | 
      
         | 257 |  |  | void DCache::registers() {
 | 
      
         | 258 |  |  |     r = v;
 | 
      
         | 259 |  |  | }
 | 
      
         | 260 |  |  |  
 | 
      
         | 261 |  |  | }  // namespace debugger
 | 
      
         | 262 |  |  |  
 |