cpu/src/decoder_b.vhd

   1 library IEEE;
   2 use IEEE.std_logic_1164.all;
   3 use IEEE.numeric_std.all;
   4
   5 use work.mem_pkg.all;
   6 use work.core_pkg.all;
   7 use work.common_pkg.all;
   8
   9
  10 architecture behav_d of decoder is
  11
  12 begin
  13
  14 split_instr: process(instruction)
  15
  16 variable instr_s : instruction_rec;
  17
  18 begin
  19
  20         instr_s.predicates := instruction(31 downto 28);
  21         instr_s.opcode := instruction(27 downto 27-OPCODE_WIDTH+1);
  22
  23         instr_s.reg_dest_addr := (others => '0');
  24         instr_s.reg_src1_addr := (others => '0');
  25         instr_s.reg_src2_addr := (others => '0');
  26
  27         instr_s.immediate := (others => '0');
  28         instr_s.displacement := (others => '0');
  29         instr_s.jmptype := (others => '0');
  30         instr_s.carry := '0';
  31         instr_s.sreg_update := '0';
  32         instr_s.high_low := '0';
  33         instr_s.fill := '0';
  34         instr_s.signext := '0';
  35         instr_s.bp := '0';
  36         instr_s.arith := '0';
  37
  38 --  special function register operations missing
  39
  40 --      case opcode is
  41 --=================================================================
  42         if (instr_s.opcode = "00000" or instr_s.opcode = "00001" or instr_s.opcode = "00100" or instr_s.opcode = "00110" or instr_s.opcode = "01000") then
  43 --      when "00000" =>         --add
  44                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  45                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  46                 instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  47                 instr_s.carry := instruction(1);
  48                 instr_s.sreg_update := instruction(0);
  49         end if;
  50 --      when "00001" =>         --sub
  51 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  52 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  53 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  54 --              instr_s.carry := instruction(1);
  55 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
  56
  57
  58 --      when "00100" =>         --and
  59 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  60 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  61 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  62 --              instr_s.carry := instruction(1);                        --negligible
  63 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
  64
  65 --      when "00110" =>         --or
  66 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  67 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  68 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  69 --              instr_s.carry := instruction(1);                        --negligible
  70 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
  71
  72 --      when "01000" =>         --xor
  73 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  74 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  75 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  76 --              instr_s.carry := instruction(1);                        --negligible
  77 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
  78
  79 --=================================================================
  80         if (instr_s.opcode = "00010" or instr_s.opcode = "00011") then
  81
  82 --      when "00010" =>         --addi
  83                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  84                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  85                 instr_s.immediate(11 downto 0) := instruction(14 downto 3);
  86                 instr_s.signext := instruction(2);
  87                 instr_s.carry := instruction(1);
  88                 instr_s.sreg_update := instruction(0);
  89
  90                 if (instr_s.signext = '1' and instr_s.immediate(11) = '1') then
  91                         instr_s.immediate(31 downto 12) := (others => '1');
  92                 end if;
  93         end if;
  94
  95
  96 --      when "00011" =>         --subi
  97 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  98 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  99 --              instr_s.immediate(11 downto 0) := instruction(14 downto 3);
 100 --              instr_s.signext := instruction(2);
 101 --              instr_s.carry := instruction(1);
 102 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 103
 104
 105
 106
 107 --=================================================================
 108         if (instr_s.opcode = "00101" or instr_s.opcode = "00111" or instr_s.opcode = "01001") then
 109
 110 --      when "00101" =>         --andx
 111                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 112                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 113                 instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 114                 instr_s.high_low := instruction(2);
 115                 instr_s.fill := instruction(1);
 116                 instr_s.sreg_update := instruction(0);
 117         end if;
 118
 119 --      when "00111" =>         --orx
 120 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 121 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 122 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 123 --              instr_s.high_low := instruction(2);
 124 --              instr_s.fill := instruction(1);
 125 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 126 --
 127 --      when "01001" =>         --xorx
 128 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 129 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 130 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 131 --              instr_s.high_low := instruction(2);
 132 --              instr_s.fill := instruction(1);
 133 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 134 --
 135 --=================================================================
 136         if (instr_s.opcode = "01010" or instr_s.opcode = "01011") then
 137
 138 --      when "01010" =>         --shift
 139                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 140                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 141                 instr_s.immediate(4 downto 0) := instruction(14 downto 10);
 142                 instr_s.left_right := instruction(3);
 143                 instr_s.arith := instruction(2);
 144                 instr_s.carry := instruction(1);
 145                 instr_s.sreg_update := instruction(0);
 146         end if;
 147
 148 --      when "01011" =>         --stackop
 149 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 150 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 151 --              instr_s.immediate(1 downto 0) := instruction(18 downto 17);
 152 --              instr_s.left_right := instruction(3);
 153 --              instr_s.arith := instruction(2);
 154 --              instr_s.carry := instruction(1);
 155 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 156
 157 --=================================================================
 158         if (instr_s.opcode = "01110" or instr_s.opcode = "10000" or instr_s.opcode = "10010" or instr_s.opcode = "11010") then
 159
 160 --      when "01110" =>         --ldw
 161                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 162                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 163                 instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 164                 instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 165                 instr_s.signext := instruction(2);
 166                 instr_s.high_low := instruction(1);
 167
 168                 if (instr_s.signext = '1' and instr_s.immediate(11) = '1') then
 169                         instr_s.immediate(31 downto 16) := (others => '1');
 170                 end if;
 171         end if;
 172
 173 --      when "10000" =>         --ldh
 174 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 175 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 176 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 177 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 178 --              instr_s.signext := instruction(2);
 179 --              instr_s.high_low := instruction(1);
 180
 181 --      when "10010" =>         --ldb
 182 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 183 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 184 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 185 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 186 --              instr_s.signext := instruction(2);
 187 --              instr_s.high_low := instruction(1);
 188
 189 --      when "11010" =>         --ldi
 190 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 191 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 192 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 193 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 194 --              instr_s.signext := instruction(2);
 195 --              instr_s.high_low := instruction(1);
 196
 197 --=================================================================
 198         if (instr_s.opcode = "01111" or instr_s.opcode = "10001" or instr_s.opcode = "10011" or instr_s.opcode = "10101") then
 199
 200         --when "01111" =>               --stw
 201                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);     -- register value
 202                 instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);     -- mem addr
 203                 instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 204         end if;
 205
 206 --      when "10001" =>         --sth
 207 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 208 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 209 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 210
 211 --      when "10011" =>         --stb
 212 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 213 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 214 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 215
 216 --      when "10101" =>         --stx
 217 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 218 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 219 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 220
 221 --=================================================================
 222         if (instr_s.opcode = "10110" or instr_s.opcode = "10111") then
 223
 224 --      when "10110" =>         --jumpop
 225                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);     -- register value
 226                 instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(22 downto 7);
 227                 instr_s.bp := instruction(1);
 228                 instr_s.jmptype := instruction(3 downto 2);
 229                 instr_s.signext := instruction(0);
 230         end if;
 231
 232 --      when "10111" =>         --brreg
 233 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);     -- register value
 234 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(22 downto 7);     -- negligible
 235 --              instr_s.bp := instruction(1);                           -- negligible
 236 --              instr_s.jmptype := instruction(3 downto 2);             -- only lsb
 237 --              instr_s.signext := instruction(0);                      -- negligible
 238
 239 --=================================================================
 240         if (instr_s.opcode = "11000" or instr_s.opcode = "11001") then
 241
 242 --      when "11000" =>         --cmp
 243                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 244                 instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 245                 instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 246         end if;
 247
 248 --      when "11001" =>         --cmpi
 249 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 250 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 251 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 252
 253 --      when others => null;
 254
 255 --      end case;
 256
 257
 258
 259         instr_spl <= instr_s;
 260
 261 end process;
 262
 263 end behav_d;
 264
 265
 266 --===========================================================================
 267
 268