| // SPDX-FileCopyrightText: 2020 Efabless Corporation |
| // |
| // Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); |
| // you may not use this file except in compliance with the License. |
| // You may obtain a copy of the License at |
| // |
| // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 |
| // |
| // Unless required by applicable law or agreed to in writing, software |
| // distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, |
| // WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. |
| // See the License for the specific language governing permissions and |
| // limitations under the License. |
| // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 |
| `timescale 1ns / 1ps |
| |
| `include "sabitler.vh" |
| `include "mikroislem.vh" |
| |
| module getir_coz |
| ( |
| input clk_g , |
| input rst_g , |
| |
| // Buyruk bellegi <-> GetirCoz |
| input bb_buy_gecerli_g , |
| input [`BUYRUK_BIT-1:0] bb_buy_g , |
| input [`BB_ADRES_BIT-1:0] bb_buy_ps_g , |
| output gc_hazir_c , |
| |
| // GetirCoz <-> YazmacOkuYurut |
| input gc_duraklat_g , |
| input gc_bosalt_g , |
| output [`UIS_BIT-1:0] gc_uis_c , |
| |
| // GetirCoz <-> DDY birimi |
| output gc_odd_c , |
| output [`BB_ADRES_BIT-1:0] gc_odd_ps_c |
| ); |
| |
| // =================================================================================================== |
| // ========================================MODUL TANIMLAMASI========================================== |
| // =================================================================================================== |
| |
| // Getirilen buyruk |
| wire [`BUYRUK_BIT-1:0] buyruk_w = bb_buy_g ; |
| |
| // Buyruk cozmek icin gereken sinyaller |
| wire [`BUY_ISKODU_BIT-1:0] iskodu_w = buyruk_w[`BUY_ISKODU +: `BUY_ISKODU_BIT] ; |
| wire [`BUY_HY_BIT-1:0] hy_w = buyruk_w[`BUY_HY +: `BUY_HY_BIT] ; |
| wire [`BUY_KY1_BIT-1:0] ky1_w = buyruk_w[`BUY_KY1 +: `BUY_KY1_BIT] ; |
| wire [`BUY_KY2_BIT-1:0] ky2_w = buyruk_w[`BUY_KY2 +: `BUY_KY2_BIT] ; |
| wire [`BUY_F7_BIT-1:0] f7_w = buyruk_w[`BUY_F7 +: `BUY_F7_BIT] ; |
| wire [`BUY_F3_BIT-1:0] f3_w = buyruk_w[`BUY_F3 +: `BUY_F3_BIT] ; |
| |
| // Mikroislem sinyalleri |
| reg gecerli_r ; |
| reg [`YURUT_KODU_BIT - 1: 0] yurut_kodu_r ; |
| reg [`ISLEV_KODU_BIT - 1: 0] islev_kodu_r ; |
| reg [`IS1_SEC_BIT - 1: 0] is1_sec_r ; |
| reg [`IS2_SEC_BIT - 1: 0] is2_sec_r ; |
| reg [`ANLIK_DEGER_BIT - 1: 0] anlik_deger_r ; |
| reg yukle_buyrugu_r ; |
| reg kaydet_buyrugu_r ; |
| reg fence_buyrugu_r ; |
| reg bellek_turu_w_r ; |
| reg bellek_turu_hw_r ; |
| reg bellek_isaretli_r ; |
| reg bellek_turu_b_r ; |
| reg [`PS_BIT - 1: 0] ps_r ; |
| |
| reg [`UIS_BIT - 1: 0] gc_uis_r ; |
| reg [`UIS_BIT - 1: 0] yazmac_gc_uis_r ; |
| |
| // Comb. devrede hesaplanan sinyaller |
| reg [31:0] i_anlik ; |
| reg [31:0] u_anlik ; |
| reg [31:0] j_anlik ; |
| reg [31:0] s_anlik ; |
| reg [31:0] b_anlik ; |
| |
| reg yanlis_buyruk_r ; |
| |
| // denetim sayilabilecek sinyaller |
| assign gc_hazir_c = !gc_duraklat_g; |
| assign gc_uis_c = yazmac_gc_uis_r ; |
| assign gc_odd_c = gecerli_r && yanlis_buyruk_r ; |
| assign gc_odd_ps_c = ps_r ; |
| |
| // Cozmek icin kocaman bir if else/switch agaci koyacagiz. |
| // Ataberk: Raven-SoC'deki kod da bu (^) sekilde. |
| always @* begin |
| gc_uis_r = yazmac_gc_uis_r ; |
| // Tum reglerin degerlerini belirle, latch olusturmak istemiyoruz. |
| gecerli_r = 0 ; |
| yurut_kodu_r = 0 ; |
| islev_kodu_r = 0 ; |
| is1_sec_r = 0 ; |
| is2_sec_r = 0 ; |
| anlik_deger_r = 0 ; |
| yukle_buyrugu_r = 0 ; |
| kaydet_buyrugu_r = 0 ; |
| fence_buyrugu_r = 0 ; |
| bellek_turu_w_r = 0 ; |
| bellek_turu_hw_r = 0 ; |
| bellek_turu_b_r = 0 ; |
| bellek_isaretli_r = 0 ; |
| ps_r = bb_buy_ps_g ; |
| |
| |
| |
| // -------------------------- anlik deger hesapla -------------------------- |
| // TODO: asagidakileri kontrol et |
| i_anlik = buyruk_w[`I_ANLIK_ISARET] ? {{20{1'b1}}, |
| buyruk_w[`I_ANLIK+:`I_ANLIK_BIT]} |
| : |
| {{20{1'b0}}, |
| buyruk_w[`I_ANLIK+:`I_ANLIK_BIT]}; |
| u_anlik = buyruk_w[`U_ANLIK+:`U_ANLIK_BIT]; |
| |
| // J, S ve B tipi anliklar icin tum indisleri `define'lamak kafa |
| // karistirici olabilir, o yuzden yoklar |
| // Asagidaki bit alanlari icin riscv tanimlamasina bakabilirsiniz. |
| j_anlik = { (buyruk_w[19] ? {11{1'b1}} : {11{1'b0}}), |
| buyruk_w[19], |
| buyruk_w[12+:8], |
| buyruk_w[20], |
| buyruk_w[21+:10], |
| 1'b0 |
| }; |
| s_anlik = { (buyruk_w[31] ? {20{1'b1}} : {20{1'b0}}), |
| buyruk_w[25+:7], |
| buyruk_w[7+:5] |
| }; |
| b_anlik = { (buyruk_w[31] ? {19{1'b1}} : {19{1'b0}}), |
| buyruk_w[31], |
| buyruk_w[7], |
| buyruk_w[25+:6], |
| buyruk_w[8+:4], |
| 1'b0 |
| }; |
| |
| // --------------------------- islec sec ----------------------------------- |
| if (iskodu_w == 7'h3 || iskodu_w == 7'h67 || iskodu_w == 7'h13) begin |
| is1_sec_r = `IS1_SEC_KY1; |
| is2_sec_r = `IS2_SEC_AD; |
| anlik_deger_r = i_anlik; |
| end |
| |
| if (iskodu_w == 7'h37) begin |
| is1_sec_r = `IS1_SEC_0; |
| is2_sec_r = `IS2_SEC_AD; |
| anlik_deger_r = u_anlik; |
| end |
| |
| if (iskodu_w == 7'h17) begin |
| is1_sec_r = `IS1_SEC_PS; |
| is2_sec_r = `IS2_SEC_AD; |
| anlik_deger_r = u_anlik; |
| end |
| |
| if (iskodu_w == 7'h6f) begin |
| is1_sec_r = `IS1_SEC_PS; |
| is2_sec_r = `IS2_SEC_AD; |
| anlik_deger_r = j_anlik; |
| end |
| |
| if (iskodu_w == 7'h63) begin |
| is1_sec_r = `IS1_SEC_KY1; |
| is2_sec_r = `IS2_SEC_KY2; |
| anlik_deger_r = b_anlik; |
| end |
| |
| if (iskodu_w == 7'h23) begin |
| is1_sec_r = `IS1_SEC_KY1; |
| is2_sec_r = `IS2_SEC_KY2; |
| anlik_deger_r = s_anlik; |
| end |
| |
| if (iskodu_w == 7'h33) begin |
| is1_sec_r = `IS1_SEC_KY1; |
| is2_sec_r = `IS2_SEC_KY2; |
| end |
| |
| if (iskodu_w == 7'h73) begin |
| is1_sec_r = `IS1_SEC_KY1; |
| is2_sec_r = `IS2_SEC_AD; |
| end |
| |
| // -------------------- yurut ve islev kodu belirle ------------------------ |
| // TODO: hint parallel case |
| case (iskodu_w) |
| 7'h37: begin // LUI |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_AMB; |
| islev_kodu_r = `LUI; |
| end |
| 7'h17: begin // AUIPC |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_AMB; |
| islev_kodu_r = `AUIPC; |
| end |
| 7'h13: begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_AMB; |
| case (f3_w) |
| 3'h0: islev_kodu_r = `ADD; |
| 3'h1: islev_kodu_r = `SLL; |
| 3'h2: islev_kodu_r = `SLT; |
| 3'h3: islev_kodu_r = `SLTU; |
| 3'h4: islev_kodu_r = `XOR; |
| 3'h5: islev_kodu_r = f7_w[5] ? `SRA : `SRL; |
| 3'h6: islev_kodu_r = `OR; |
| 3'h7: islev_kodu_r = `AND; |
| endcase |
| end |
| 7'h33: begin |
| if (f7_w[0]) begin |
| yurut_kodu_r = f3_w < 3'h4 ? `YURUT_KODU_TCB : `YURUT_KODU_TBB; |
| case (f3_w) |
| 3'h0: islev_kodu_r = `MUL; |
| 3'h1: islev_kodu_r = `MULH; |
| 3'h2: islev_kodu_r = `MULHSU; |
| 3'h3: islev_kodu_r = `MULHU; |
| 3'h4: islev_kodu_r = `DIV; |
| 3'h5: islev_kodu_r = `DIVU; |
| 3'h6: islev_kodu_r = `REM; |
| 3'h7: islev_kodu_r = `REMU; |
| endcase |
| end |
| else begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_AMB; |
| case (f3_w) |
| 3'h0: islev_kodu_r = f7_w[5] ? `SUB : `ADD; |
| 3'h1: islev_kodu_r = `SLL; |
| 3'h2: islev_kodu_r = `SLT; |
| 3'h3: islev_kodu_r = `SLTU; |
| 3'h4: islev_kodu_r = `XOR; |
| 3'h5: islev_kodu_r = f7_w[5] ? `SRA : `SRL; |
| 3'h6: islev_kodu_r = `OR; |
| 3'h7: islev_kodu_r = `AND; |
| endcase |
| end |
| end |
| 7'h6f: begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_DB; |
| islev_kodu_r = `JAL; |
| end |
| 7'h67: begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_DB; |
| islev_kodu_r = `JALR; |
| end |
| 7'h63: begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_DB; |
| case (f3_w) |
| 3'h0: islev_kodu_r = `BEQ; |
| 3'h1: islev_kodu_r = `BNE; |
| 3'h4: islev_kodu_r = `BLT; |
| 3'h5: islev_kodu_r = `BGE; |
| 3'h6: islev_kodu_r = `BLTU; |
| 3'h7: islev_kodu_r = `BGEU; |
| endcase |
| end |
| 7'h03: begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_BIB; |
| yukle_buyrugu_r = 1'b1; |
| case (f3_w) |
| 3'h0: begin |
| islev_kodu_r = `LB; |
| bellek_turu_b_r = 1'b1; |
| bellek_isaretli_r = 1'b1; |
| end |
| 3'h1: begin |
| islev_kodu_r = `LH; |
| bellek_turu_hw_r = 1'b1; |
| bellek_isaretli_r = 1'b1; |
| end |
| 3'h2: begin |
| islev_kodu_r = `LW; |
| bellek_turu_w_r = 1'b1; |
| bellek_isaretli_r = 1'b1; |
| end |
| 3'h4: begin |
| islev_kodu_r = `LBU; |
| bellek_turu_b_r = 1'b1; |
| end |
| 3'h5: begin |
| islev_kodu_r = `LHU; |
| bellek_turu_hw_r = 1'b1; |
| end |
| endcase |
| end |
| 7'h23: begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_BIB; |
| kaydet_buyrugu_r = 1'b1; |
| case (f3_w) |
| 3'h0: begin |
| islev_kodu_r = `SB; |
| bellek_turu_b_r = 1'b1; |
| end |
| 3'h1: begin |
| islev_kodu_r = `SH; |
| bellek_turu_hw_r = 1'b1; |
| end |
| 3'h2: begin |
| islev_kodu_r = `SW; |
| bellek_turu_w_r = 1'b1; |
| end |
| endcase |
| end |
| 7'h0f: begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_BIB; |
| fence_buyrugu_r = 1'b1; |
| if (f3_w == 0) islev_kodu_r = `FENCE; |
| end |
| 7'h73: begin |
| // CSR |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_CSR; |
| if (f3_w == 0) begin |
| yurut_kodu_r = `YURUT_KODU_SISTEM; |
| if (ky2_w == 'h1) islev_kodu_r = `EBREAK; |
| if (ky2_w == 'h0) islev_kodu_r = `ECALL; |
| if (ky2_w == 'h2) begin |
| if (f7_w == 'h0) islev_kodu_r = `URET; |
| if (f7_w == 'h18) islev_kodu_r = `MRET; |
| end |
| end |
| if (f3_w == 'h1) islev_kodu_r = `CSRRW; |
| if (f3_w == 'h2) islev_kodu_r = `CSRRS; |
| if (f3_w == 'h3) islev_kodu_r = `CSRRC; |
| if (f3_w == 'h5) islev_kodu_r = `CSRRWI; |
| if (f3_w == 'h6) islev_kodu_r = `CSRRSI; |
| if (f3_w == 'h7) islev_kodu_r = `CSRRCI; |
| end |
| endcase |
| |
| // ------------------------------ denetim ---------------------------------- |
| // ancak ve ancak islev kodu belirlenmediyse |
| // yanlis buyruk oddsi olusur |
| yanlis_buyruk_r = islev_kodu_r == 0 ? 1'b1 : 1'b0; |
| gecerli_r = bb_buy_gecerli_g && ~gc_bosalt_g; |
| |
| gc_uis_r[`GECERLI] = gecerli_r && ~yanlis_buyruk_r; |
| // TODO: if icinde olmasi davranisi degistiriyor mu? |
| if (gecerli_r) begin |
| // mikroislem sinyallerini bagla |
| // TODO: DDB alanlarini doldur |
| gc_uis_r[`YURUT_KODU+:`YURUT_KODU_BIT] = yurut_kodu_r; |
| gc_uis_r[`ISLEV_KODU+:`ISLEV_KODU_BIT] = islev_kodu_r; |
| gc_uis_r[`IS1_SEC+:`IS1_SEC_BIT] = is1_sec_r; |
| gc_uis_r[`IS2_SEC+:`IS2_SEC_BIT] = is2_sec_r; |
| gc_uis_r[`ANLIK_DEGER+:`ANLIK_DEGER_BIT] = anlik_deger_r; |
| gc_uis_r[`KY1+:`KY1_BIT] = ky1_w; |
| gc_uis_r[`KY2+:`KY2_BIT] = ky2_w; |
| gc_uis_r[`YUKLE_BUYRUGU] = yukle_buyrugu_r; |
| gc_uis_r[`KAYDET_BUYRUGU] = kaydet_buyrugu_r; |
| gc_uis_r[`FENCE_BUYRUGU] = fence_buyrugu_r; |
| gc_uis_r[`BELLEK_TURU_W] = bellek_turu_w_r; |
| gc_uis_r[`BELLEK_TURU_HW] = bellek_turu_hw_r; |
| gc_uis_r[`BELLEK_TURU_B] = bellek_turu_b_r; |
| gc_uis_r[`BELLEK_ISARETLI] = bellek_isaretli_r; |
| gc_uis_r[`HY+:`HY_BIT] = hy_w; |
| gc_uis_r[`PS+:`PS_BIT] = ps_r; |
| gc_uis_r[`DDY_ADRES+:`DDY_ADRES_BIT] = i_anlik; |
| gc_uis_r[`DDY_ANLIK+:`DDY_ANLIK_BIT] = ky1_w; |
| end |
| end |
| |
| always @(posedge clk_g) begin |
| if (rst_g) begin |
| yazmac_gc_uis_r[`GECERLI] <= 1'b0; |
| end |
| else begin |
| if (gc_duraklat_g) begin |
| yazmac_gc_uis_r <= yazmac_gc_uis_r; |
| end |
| else begin |
| yazmac_gc_uis_r <= gc_uis_r; |
| end |
| end |
| end |
| |
| endmodule |
