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.jmptype := (others => '0');
  29         instr_s.high_low := '0';
  30         instr_s.fill := '0';
  31         instr_s.signext := '0';
  32         instr_s.bp := '0';
  33         instr_s.op_detail := (others => '0');
  34
  35         instr_s.op_group := ADDSUB_OP;
  36
  37 --      type op_info_t is (ADDSUB_OP,AND_OP,OR_OP, XOR_OP,SHIFT_OP);
  38
  39 --  special function register operations missing
  40
  41 --      case opcode is
  42 --=================================================================
  43         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
  44 --      when "00000" =>         --add
  45                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  46                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  47                 instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  48
  49                 instr_s.op_detail(NO_PSW_OPT) := instruction(0); --instr_s.sreg_update;
  50
  51                 instr_s.op_group := ADDSUB_OP;
  52
  53                 if (instr_s.opcode = "00000") then
  54                         instr_s.op_detail(CARRY_OPT) := instruction(1); --instr_s.carry;
  55                 end if;
  56
  57                 if (instr_s.opcode = "00001") then
  58                         instr_s.op_detail(SUB_OPT) := '1';
  59                         instr_s.op_detail(CARRY_OPT) := instruction(1); --instr_s.carry;
  60                 end if;
  61
  62                 if (instr_s.opcode = "00100") then
  63                         instr_s.op_group := AND_OP;
  64                 end if;
  65
  66                 if (instr_s.opcode = "00110") then
  67                         instr_s.op_group := OR_OP;
  68                 end if;
  69
  70                 if (instr_s.opcode = "01000") then
  71                         instr_s.op_group := XOR_OP;
  72                 end if;
  73
  74         end if;
  75 --      when "00001" =>         --sub
  76 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  77 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  78 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  79 --              instr_s.carry := instruction(1);
  80 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
  81
  82
  83 --      when "00100" =>         --and
  84 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  85 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  86 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  87 --              instr_s.carry := instruction(1);                        --negligible
  88 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
  89
  90 --      when "00110" =>         --or
  91 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  92 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
  93 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
  94 --              instr_s.carry := instruction(1);                        --negligible
  95 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
  96
  97 --      when "01000" =>         --xor
  98 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
  99 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 100 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(14 downto 11);
 101 --              instr_s.carry := instruction(1);                        --negligible
 102 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 103
 104 --=================================================================
 105         if (instr_s.opcode = "00010" or instr_s.opcode = "00011") then
 106
 107 --      when "00010" =>         --addi
 108                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 109                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 110                 instr_s.immediate(11 downto 0) := instruction(14 downto 3);
 111                 instr_s.signext := instruction(2);
 112
 113                 if (instr_s.signext = '1' and instr_s.immediate(11) = '1') then
 114                         instr_s.immediate(31 downto 12) := (others => '1');
 115                 end if;
 116
 117                 instr_s.op_detail(IMM_OPT) := '1';
 118                 instr_s.op_detail(CARRY_OPT) := instruction(1);
 119                 instr_s.op_detail(NO_PSW_OPT) := instruction(0);
 120
 121                 instr_s.op_group := ADDSUB_OP;
 122
 123                 if (instr_s.opcode = "00011") then
 124                         instr_s.op_detail(SUB_OPT) := '1';
 125                 end if;
 126         end if;
 127
 128 --      when "00011" =>         --subi
 129 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 130 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 131 --              instr_s.immediate(11 downto 0) := instruction(14 downto 3);
 132 --              instr_s.signext := instruction(2);
 133 --              instr_s.carry := instruction(1);
 134 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 135
 136
 137
 138
 139 --=================================================================
 140         if (instr_s.opcode = "00101" or instr_s.opcode = "00111" or instr_s.opcode = "01001") then
 141
 142 --      when "00101" =>         --andx
 143                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 144                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 145                 instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 146                 instr_s.high_low := instruction(2);
 147                 instr_s.fill := instruction(1);
 148
 149                 if (instr_s.fill = '1') then
 150                         instr_s.immediate(31 downto 16) := (others => '1');
 151                 end if;
 152
 153                 instr_s.op_detail(IMM_OPT) := '1';
 154                 instr_s.op_detail(NO_PSW_OPT) := instruction(0);
 155
 156                 if (instr_s.opcode = "00111") then
 157                         instr_s.op_group := AND_OP;
 158                 end if;
 159
 160                 if (instr_s.opcode = "00111") then
 161                         instr_s.op_group := OR_OP;
 162                 end if;
 163
 164                 if (instr_s.opcode = "01001") then
 165                         instr_s.op_group := XOR_OP;
 166                 end if;
 167         end if;
 168
 169 --      when "00111" =>         --orx
 170 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 171 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 172 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 173 --              instr_s.high_low := instruction(2);
 174 --              instr_s.fill := instruction(1);
 175 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 176 --
 177 --      when "01001" =>         --xorx
 178 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 179 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 180 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 181 --              instr_s.high_low := instruction(2);
 182 --              instr_s.fill := instruction(1);
 183 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 184 --
 185 --=================================================================
 186         if (instr_s.opcode = "01010" or instr_s.opcode = "01011") then
 187
 188 --      when "01010" =>         --shift
 189                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 190                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 191                 instr_s.immediate(4 downto 0) := instruction(14 downto 10);
 192
 193                 instr_s.op_detail(RIGHT_OPT) := instruction(3);
 194                 instr_s.op_detail(NO_PSW_OPT) := instruction(0);
 195                 instr_s.op_detail(CARRY_OPT) := instruction(1);
 196                 instr_s.op_detail(ARITH_OPT) := instruction(2);
 197                 instr_s.op_detail(IMM_OPT) := '1';
 198
 199                 instr_s.op_group := SHIFT_OP;
 200         end if;
 201
 202 --      when "01011" =>         --stackop
 203 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 204 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 205 --              instr_s.immediate(1 downto 0) := instruction(18 downto 17);
 206 --              instr_s.left_right := instruction(3);
 207 --              instr_s.arith := instruction(2);
 208 --              instr_s.carry := instruction(1);
 209 --              instr_s.sreg_update := instruction(0);
 210
 211 --=================================================================
 212         if (instr_s.opcode = "01110" or instr_s.opcode = "10000" or instr_s.opcode = "10010" or instr_s.opcode = "11010") then
 213
 214 --      when "01110" =>         --ldw
 215                 instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 216                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 217                 instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 218                 instr_s.signext := instruction(2);
 219                 instr_s.high_low := instruction(1);
 220
 221                 if (instr_s.opcode = "11010") then
 222                         if (instr_s.signext = '1' and instr_s.immediate(11) = '1') then
 223                                 instr_s.immediate(31 downto 16) := (others => '1');
 224                         end if;
 225                         instr_s.immediate(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 226                         instr_s.immediate(WORD_WIDTH-1 downto 15) := (others => '0');
 227                         instr_s.op_detail(IMM_OPT) := '1';
 228                 end if;
 229         end if;
 230
 231 --      when "10000" =>         --ldh
 232 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 233 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 234 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 235 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 236 --              instr_s.signext := instruction(2);
 237 --              instr_s.high_low := instruction(1);
 238
 239 --      when "10010" =>         --ldb
 240 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 241 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 242 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 243 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 244 --              instr_s.signext := instruction(2);
 245 --              instr_s.high_low := instruction(1);
 246
 247 --      when "11010" =>         --ldi
 248 --              instr_s.reg_dest_addr := instruction(22 downto 19);
 249 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(18 downto 15);
 250 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 251 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 252 --              instr_s.signext := instruction(2);
 253 --              instr_s.high_low := instruction(1);
 254
 255 --=================================================================
 256         if (instr_s.opcode = "01111" or instr_s.opcode = "10001" or instr_s.opcode = "10011" or instr_s.opcode = "10101") then
 257
 258         --when "01111" =>               --stw
 259                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);     -- register value
 260                 instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);     -- mem addr
 261                 instr_s.immediate(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 262         end if;
 263
 264 --      when "10001" =>         --sth
 265 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 266 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 267 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 268
 269 --      when "10011" =>         --stb
 270 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 271 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 272 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 273
 274 --      when "10101" =>         --stx
 275 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 276 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 277 --              instr_s.displacement(14 downto 0) := instruction(14 downto 0);
 278
 279 --=================================================================
 280         if (instr_s.opcode = "10110" or instr_s.opcode = "10111") then
 281
 282 --      when "10110" =>         --jumpop
 283                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);     -- register value
 284                 instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(22 downto 7);
 285                 instr_s.bp := instruction(1);
 286                 instr_s.jmptype := instruction(3 downto 2);
 287                 instr_s.signext := instruction(0);
 288         end if;
 289
 290 --      when "10111" =>         --brreg
 291 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);     -- register value
 292 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(22 downto 7);     -- negligible
 293 --              instr_s.bp := instruction(1);                           -- negligible
 294 --              instr_s.jmptype := instruction(3 downto 2);             -- only lsb
 295 --              instr_s.signext := instruction(0);                      -- negligible
 296
 297 --=================================================================
 298         if (instr_s.opcode = "11000" or instr_s.opcode = "11001") then
 299
 300 --      when "11000" =>         --cmp
 301                 instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 302                 instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 303
 304                 if (instr_s.opcode = "11001") then
 305                         instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 306                         instr_s.signext := instruction(2);
 307
 308                         if (instr_s.signext = '1' and instr_s.immediate(15) = '1') then
 309                                 instr_s.immediate(31 downto 16) := (others => '1');
 310                         end if;
 311
 312                         instr_s.op_detail(IMM_OPT) := '1';
 313                 end if;
 314
 315         end if;
 316
 317 --      when "11001" =>         --cmpi
 318 --              instr_s.reg_src1_addr := instruction(22 downto 19);
 319 --              instr_s.reg_src2_addr := instruction(18 downto 15);
 320 --              instr_s.immediate(15 downto 0) := instruction(18 downto 3);
 321
 322 --      when others => null;
 323
 324 --      end case;
 325
 326
 327
 328         instr_spl <= instr_s;
 329
 330 end process;
 331
 332 end behav_d;
 333
 334
 335 --===========================================================================
 336
 337