cpu/src/extension_b.vhd

   1 library IEEE;
   2 use IEEE.std_logic_1164.all;
   3 use IEEE.numeric_std.all;
   4
   5 use work.common_pkg.all;
   6 use work.core_pkg.all;
   7
   8 use work.mem_pkg.all;
   9 use work.extension_pkg.all;
  10
  11 architecture behav of extension_gpm is
  12
  13 type pointers_t is array( 0 to ((2**(paddr_t'length))-1)) of ext_addr_t;
  14
  15 type gpm_internal is record
  16     status : status_rec;
  17         preg : pointers_t;
  18 end record gpm_internal;
  19
  20 signal reg, reg_nxt : gpm_internal;
  21
  22
  23 begin
  24 syn : process (clk, reset)
  25 begin
  26         if (reset = RESET_VALUE) then
  27                 reg.status <= (others=>'0');
  28                 reg.preg <= (others => (std_logic_vector(to_unsigned(DATA_END_ADDR,reg.preg(0)'length))));
  29         elsif rising_edge(clk) then
  30                 reg <= reg_nxt;
  31         end if;
  32 end process syn;
  33
  34 asyn : process (clk, reset, reg, psw_nxt, ext_reg, pwr_en, pinc, paddr)
  35         variable reg_nxt_v : gpm_internal;
  36         variable incb : ext_addr_t;
  37         variable sel_pval, sel_pval_nxt : ext_addr_t;
  38
  39         variable data_out_v : gp_register_t;
  40         variable data_v : gp_register_t;
  41         variable tmp_data  : gp_register_t;
  42
  43 begin
  44         reg_nxt_v := reg;
  45         data_v  := ext_reg.data;
  46
  47         psw <= reg.status;
  48
  49         data_out_v := (others => '0');
  50
  51         incb(0) := '1';
  52         if pinc = '1' then
  53                 incb(incb'high downto 1) := (others => '1');
  54         else
  55                 incb(incb'high downto 1) := (others => '0');
  56         end if;
  57
  58         if (ext_reg.sel = '1') and ext_reg.wr_en = '1' then
  59                 case ext_reg.addr(1 downto 0) is
  60                 when "00" =>
  61                         if ext_reg.byte_en(0) = '1' then
  62                                 reg_nxt_v.status := (data_v(0), data_v(1), data_v(3), data_v(2));
  63                                 psw <= reg_nxt_v.status;
  64                         end if;
  65                 when "01" =>
  66                         --STACK_POINTER
  67                         tmp_data := (others =>'0');
  68                         tmp_data(tmp_data'high downto BYTEADDR) := reg.preg(0);
  69
  70                         if ext_reg.byte_en(0) = '1' then
  71                                 tmp_data(byte_t'range) := data_v(byte_t'range);
  72                         end if;
  73                         if ext_reg.byte_en(1) = '1' then
  74                                 tmp_data((2*byte_t'length-1) downto byte_t'length) := data_v((2*byte_t'length-1) downto byte_t'length);
  75                         end if;
  76                         if ext_reg.byte_en(2) = '1' then
  77                                 tmp_data((3*byte_t'length-1) downto 2*byte_t'length) := data_v((3*byte_t'length-1) downto 2*byte_t'length);
  78                         end if;
  79                         if ext_reg.byte_en(3) = '1' then
  80                                 tmp_data((4*byte_t'length-1) downto 3*byte_t'length) := data_v((4*byte_t'length-1) downto 3*byte_t'length);
  81                         end if;
  82
  83                         reg_nxt_v.preg(0) := tmp_data(tmp_data'high downto BYTEADDR);
  84                 when others => null;
  85                 end case;
  86         end if;
  87
  88
  89         if (ext_reg.sel = '1') and ext_reg.wr_en = '0' then
  90                 case ext_reg.addr(1 downto 0) is
  91                 when "00" =>
  92                         if ext_reg.byte_en(0) = '1' then
  93                                 data_out_v(3 downto 0) := (reg.status.sign, reg.status.carry, reg.status.oflo, reg.status.zero);
  94                         end if;
  95                 when "01" =>
  96                         --STACK_POINTER
  97                         data_out_v(data_out_v'high downto BYTEADDR) := reg.preg(0);
  98                 when others => null;
  99                 end case;
 100         end if;
 101
 102         sel_pval:= reg_nxt_v.preg(to_integer(unsigned(paddr)));
 103         sel_pval_nxt := std_logic_vector(unsigned(sel_pval)+unsigned(incb));
 104         if pwr_en = '1' then
 105                 reg_nxt_v.preg(to_integer(unsigned(paddr))) := sel_pval_nxt;
 106         end if;
 107
 108         reg_nxt_v.status := psw_nxt;
 109
 110         reg_nxt <= reg_nxt_v;
 111         data_out <= data_out_v;
 112
 113         pval <= (others =>'0');
 114         pval(pval'high downto BYTEADDR) <= sel_pval;
 115         pval_nxt <= (others =>'0');
 116         pval_nxt(pval'high downto BYTEADDR) <= sel_pval_nxt;
 117 end process asyn;
 118
 119 end behav;
 120