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.pointers <= (others => (std_logic_vector(to_unsigned(DATA_END_ADDR,DATA_ADDR_WIDTH)));
  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, pval, pwr_en, pinc, paddr)
  35         variable reg_nxt_v : gpm_internal;
  36         variable incb : gp_register_t;
  37         variable sel_pval : gp_register_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 begin
  43         reg_nxt_v := reg;
  44         data_v  := ext_reg.data;
  45
  46         psw <= reg.status;
  47
  48         data_out_v := (others => '0');
  49
  50         incb(0) := '1';
  51         if pinc = '1' then
  52                 incb(incb'high downto 1) := (others => '1');
  53         else
  54                 incb(incb'high downto 1) := (others => '0');
  55         end if;
  56
  57         if (ext_reg.sel = '1') and ext_reg.wr_en = '1' then
  58                 case ext_reg.addr(1 downto 0) is
  59                 when "00" =>
  60                         if ext_reg.byte_en(0) = '1' then
  61                                 reg_nxt_v.psw := (data_v(0), data_v(1), data_v(3), data_v(2));
  62                                 psw <= reg_nxt_v.psw;
  63                         end if;
  64                 when "01" =>
  65                         --STACK_POINTER
  66                         tmp_data := (others =>'0');
  67                         tmp_data(tmp_data'high downto BYTE_ADDR) := reg.preg(0);
  68
  69                         if ext_reg.byte_en(0) = '1' then
  70                                 tmp_data(byte_t'range) := data_v(byte_t'range);
  71                         end if;
  72                         if ext_reg.byte_en(1) = '1' then
  73                                 tmp_data((2*byte_t'length-1) downto byte_t'length) := data_v(2*byte_t'length-1) downto byte_t'length);
  74                         end if;
  75                         if ext_reg.byte_en(2) = '1' then
  76                                 tmp_data((3*byte_t'length-1) downto 2*byte_t'length) := data_v(3*byte_t'length-1) downto 2*byte_t'length);
  77                         end if;
  78                         if ext_reg.byte_en(3) = '1' then
  79                                 tmp_data((4*byte_t'length-1) downto 3*byte_t'length) := data_v(4*byte_t'length-1) downto 3*byte_t'length);
  80                         end if;
  81
  82                         reg_nxt_v.preg(0) := tmp_data(tmp_data'high downto BYTE_ADDR);
  83                 when others => null;
  84                 end case;
  85         end if;
  86
  87
  88         if (ext_reg.sel = '1') and wr_en = '0' then
  89                 case ext_reg.addr(1 downto 0) is
  90                 when "00" =>
  91                         if ext_reg.byte_en(0) = '1' then
  92                                 data_out_v(3 downto 0) <= (reg.status.sign, reg.status.carry, reg.status.oflo, reg.status.zero);
  93                         end if;
  94                 when "01" =>
  95                         --STACK_POINTER
  96                         data_out_v(data_out_v'high downto BYTE_ADDR) := reg.preg(0);
  97                 when others => null;
  98                 end case;
  99         end if;
 100
 101
 102         sel_pval := reg_nxt_v.preg(unsigned(paddr));
 103
 104         if pwr_en = '1' then
 105                 reg_nxt_v.preg(to_integer(unsigned(paddr))) := std_logic_vector(unsigned(sel_pval)+unsigned(incb));
 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 BYTE_ADDR) <= sel_pval;
 115 end process asyn;
 116
 117 end behav;
 118