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lab-06
...
lab-08-reb
Author | SHA1 | Date | |
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eca53c1104
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3091103f81
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|||
cce0c524d9
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|||
1ab4ea027d
|
|||
5a4b5a312a
|
@@ -18,7 +18,7 @@ reg LnR;
|
|||||||
wire [31:0] Y;
|
wire [31:0] Y;
|
||||||
|
|
||||||
integer reg_idx;
|
integer reg_idx;
|
||||||
reg [`DATA_INDEX_LIMIT:0] result[0:123];
|
reg [`DATA_INDEX_LIMIT:0] result[0:63];
|
||||||
|
|
||||||
integer i, e;
|
integer i, e;
|
||||||
integer no_of_test=0;
|
integer no_of_test=0;
|
||||||
@@ -33,7 +33,7 @@ D=32'ha5a5a5a5;
|
|||||||
S=32'h00000000;
|
S=32'h00000000;
|
||||||
LnR=1'b1; // left shift
|
LnR=1'b1; // left shift
|
||||||
|
|
||||||
for(i=1; i<63; i=i+1)
|
for(i=1; i<33; i=i+1)
|
||||||
begin
|
begin
|
||||||
#5
|
#5
|
||||||
no_of_test = no_of_test + 1;
|
no_of_test = no_of_test + 1;
|
||||||
@@ -51,7 +51,7 @@ end
|
|||||||
|
|
||||||
#5 LnR=1'b0; // right shift
|
#5 LnR=1'b0; // right shift
|
||||||
|
|
||||||
for(i=1; i<63; i=i+1)
|
for(i=1; i<33; i=i+1)
|
||||||
begin
|
begin
|
||||||
#5
|
#5
|
||||||
no_of_test = no_of_test + 1;
|
no_of_test = no_of_test + 1;
|
||||||
|
@@ -68,24 +68,43 @@ no_of_pass = 0;
|
|||||||
// Write cycle
|
// Write cycle
|
||||||
for(i=0;i<32; i = i + 1)
|
for(i=0;i<32; i = i + 1)
|
||||||
begin
|
begin
|
||||||
#10 DATA_REG=i; READ=1'b0; WRITE=1'b1; ADDR_W = i;
|
#10 DATA_REG = i * 10; READ=1'b0; WRITE=1'b1; ADDR_W = i;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
#5 READ=1'b0; WRITE=1'b0;
|
#5 READ=1'b0; WRITE=1'b0;
|
||||||
// test of write data
|
// test of write data
|
||||||
for(i=0;i<32; i = i + 1)
|
for(i=0;i<32; i = i + 1)
|
||||||
begin
|
begin
|
||||||
#5 READ=1'b1; WRITE=1'b0; ADDR_R1 = i; ADDR_R2 = i;
|
#5 READ=1'b1; WRITE=1'b0; ADDR_R1 = i; ADDR_R2 = i % 7;
|
||||||
#5 no_of_test = no_of_test + 1;
|
#5 no_of_test = no_of_test + 1;
|
||||||
if (DATA_R1 !== i)
|
if (DATA_R1 !== i * 10)
|
||||||
$write("[TEST @ %0dns] Read %1b, Write %1b, expecting %8h, got %8h [FAILED]\n", $time, READ, WRITE, i, DATA_R1);
|
$write("[TEST @ %0dns] Read %1b, Write %1b, expecting %8h, got %8h [FAILED]\n", $time, READ, WRITE, i * 10, DATA_R1);
|
||||||
else
|
else if (DATA_R2 !== (i % 7) * 10)
|
||||||
|
$write("[TEST @ %0dns] Read %1b, Write %1b, expecting %8h, got %8h [FAILED]\n", $time, READ, WRITE, (i % 7) * 10, DATA_R2);
|
||||||
|
else
|
||||||
no_of_pass = no_of_pass + 1;
|
no_of_pass = no_of_pass + 1;
|
||||||
result[ridx] = DATA_R1; ridx=ridx+1;
|
result[ridx] = DATA_R1; ridx=ridx+1;
|
||||||
result[ridx] = DATA_R1; ridx=ridx+1;
|
result[ridx] = DATA_R1; ridx=ridx+1;
|
||||||
|
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// Testing read and write at the same time
|
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|
for(i=2;i<16; i = i + 1)
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
#5 DATA_REG = 20; READ=1'b1; WRITE=1'b1; ADDR_W = i + 1; ADDR_R1 = i; ADDR_R2 = i * 2;
|
||||||
|
#5 no_of_test = no_of_test + 1;
|
||||||
|
if (DATA_R1 !== 20)
|
||||||
|
$write("[TEST @ %0dns] Read %1b, Write %1b, expecting %8h, got %8h [FAILED]\n", $time, READ, WRITE, 20, DATA_R1);
|
||||||
|
else if (DATA_R2 !== i * 20)
|
||||||
|
$write("[TEST @ %0dns] Read %1b, Write %1b, expecting %8h, got %8h [FAILED]\n", $time, READ, WRITE, i * 20, DATA_R2);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
no_of_pass = no_of_pass + 1;
|
||||||
|
result[ridx] = DATA_R1; ridx=ridx+1;
|
||||||
|
result[ridx] = DATA_R1; ridx=ridx+1;
|
||||||
|
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// TODO: Read and write from the same address at the same time?
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|
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||||||
#5 READ=1'b0; WRITE=1'b0; // No op
|
#5 READ=1'b0; WRITE=1'b0; // No op
|
||||||
|
|
||||||
|
15
alu.v
15
alu.v
@@ -31,12 +31,11 @@ input [`ALU_OPRN_INDEX_LIMIT:0] OPRN; // operation code
|
|||||||
output [`DATA_INDEX_LIMIT:0] OUT; // result of the operation.
|
output [`DATA_INDEX_LIMIT:0] OUT; // result of the operation.
|
||||||
output ZERO;
|
output ZERO;
|
||||||
|
|
||||||
wire [31:0] //res,
|
wire [31:0] res,
|
||||||
res_addsub, res_slt,
|
res_addsub, res_slt,
|
||||||
res_shift,
|
res_shift,
|
||||||
res_mul,
|
res_mul,
|
||||||
res_and, res_or, res_nor;
|
res_and, res_or, res_nor;
|
||||||
wire [31:0] res;
|
|
||||||
|
|
||||||
// add = xx0001
|
// add = xx0001
|
||||||
// sub = xx0010
|
// sub = xx0010
|
||||||
@@ -72,10 +71,16 @@ MUX32_16x1 out(.Y(res), .S(OPRN[3:0]),
|
|||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
// or bits of result for zero flag
|
// or bits of result for zero flag
|
||||||
wire nzf;
|
wire nzf [31:0];
|
||||||
or (nzf, res[24:0]);
|
buf (nzf[0], res[0]);
|
||||||
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 1; i < 32; i = i + 1) begin : zf_gen
|
||||||
|
or (nzf[i], nzf[i-1], res[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
not (ZERO, nzf);
|
not (ZERO, nzf[31]);
|
||||||
buf res_out [31:0] (OUT, res);
|
buf res_out [31:0] (OUT, res);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
@@ -22,14 +22,20 @@ input [31:0] S;
|
|||||||
input LnR;
|
input LnR;
|
||||||
|
|
||||||
// check if upper bits are nonzero
|
// check if upper bits are nonzero
|
||||||
wire oob;
|
wire oob [31:5];
|
||||||
or (oob, S[31:5]);
|
buf (oob[5], S[5]);
|
||||||
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 6; i < 32; i = i + 1) begin : shift_oob_gen
|
||||||
|
or (oob[i], oob[i-1], S[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
wire [31:0] shifted;
|
wire [31:0] shifted;
|
||||||
BARREL_SHIFTER32 shifter(shifted, D, S[4:0], LnR);
|
BARREL_SHIFTER32 shifter(shifted, D, S[4:0], LnR);
|
||||||
|
|
||||||
// return 0 if S >= 32
|
// return 0 if S >= 32
|
||||||
MUX32_2x1 mux_oob(Y, shifted, 32'b0, oob);
|
MUX32_2x1 mux_oob(Y, shifted, 32'b0, oob[31]);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
72
logic.v
72
logic.v
@@ -43,7 +43,12 @@ input CLK, LOAD;
|
|||||||
input [31:0] D;
|
input [31:0] D;
|
||||||
input RESET;
|
input RESET;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 32; i = i + 1) begin : reg_gen
|
||||||
|
REG1 r(Q[i], _, D[i], LOAD, CLK, 1'b1, RESET);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@@ -56,7 +61,10 @@ input D, C, L;
|
|||||||
input nP, nR;
|
input nP, nR;
|
||||||
output Q,Qbar;
|
output Q,Qbar;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire D_out;
|
||||||
|
MUX1_2x1 data(D_out, Q, D, L);
|
||||||
|
|
||||||
|
D_FF dff(Q, Qbar, D_out, C, nP, nR);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@@ -69,7 +77,11 @@ input D, C;
|
|||||||
input nP, nR;
|
input nP, nR;
|
||||||
output Q,Qbar;
|
output Q,Qbar;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire Cbar, Y, Ybar;
|
||||||
|
not C_inv(Cbar, C);
|
||||||
|
D_LATCH dlatch(Y, Ybar, D, Cbar, nP, nR);
|
||||||
|
|
||||||
|
SR_LATCH srlatch(Q, Qbar, Y, Ybar, C, nP, nR);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@@ -82,7 +94,10 @@ input D, C;
|
|||||||
input nP, nR;
|
input nP, nR;
|
||||||
output Q,Qbar;
|
output Q,Qbar;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire Dbar;
|
||||||
|
not D_inv(Dbar, D);
|
||||||
|
|
||||||
|
SR_LATCH latch(Q, Qbar, D, Dbar, C, nP, nR);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@@ -95,7 +110,13 @@ input S, R, C;
|
|||||||
input nP, nR;
|
input nP, nR;
|
||||||
output Q,Qbar;
|
output Q,Qbar;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire r1, r2;
|
||||||
|
|
||||||
|
nand n1(r1, C, S);
|
||||||
|
nand n2(r2, C, R);
|
||||||
|
|
||||||
|
nand n3(Q, nP, r1, Qbar);
|
||||||
|
nand n4(Qbar, nR, r2, Q);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@@ -106,7 +127,19 @@ output [31:0] D;
|
|||||||
// input
|
// input
|
||||||
input [4:0] I;
|
input [4:0] I;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [15:0] half;
|
||||||
|
wire I_not;
|
||||||
|
not I_inv(I_not, I[4]);
|
||||||
|
|
||||||
|
DECODER_4x16 d(half, I[3:0]);
|
||||||
|
|
||||||
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 16; i = i + 1) begin : d5_gen
|
||||||
|
and msb0(D[i], I_not, half[i]);
|
||||||
|
and msb1(D[i + 16], I[4], half[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@@ -117,7 +150,19 @@ output [15:0] D;
|
|||||||
// input
|
// input
|
||||||
input [3:0] I;
|
input [3:0] I;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [7:0] half;
|
||||||
|
wire I_not;
|
||||||
|
not I_inv(I_not, I[3]);
|
||||||
|
|
||||||
|
DECODER_3x8 d(half, I[2:0]);
|
||||||
|
|
||||||
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 8; i = i + 1) begin : d4_gen
|
||||||
|
and msb0(D[i], I_not, half[i]);
|
||||||
|
and msb1(D[i + 8], I[3], half[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
@@ -129,8 +174,19 @@ output [7:0] D;
|
|||||||
// input
|
// input
|
||||||
input [2:0] I;
|
input [2:0] I;
|
||||||
|
|
||||||
//TBD
|
wire [3:0] half;
|
||||||
|
wire I_not;
|
||||||
|
not I_inv(I_not, I[2]);
|
||||||
|
|
||||||
|
DECODER_2x4 d(half, I[1:0]);
|
||||||
|
|
||||||
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 4; i = i + 1) begin : d3_gen
|
||||||
|
and msb0(D[i], I_not, half[i]);
|
||||||
|
and msb1(D[i + 4], I[2], half[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
11
mux.v
11
mux.v
@@ -27,7 +27,16 @@ input [31:0] I16, I17, I18, I19, I20, I21, I22, I23;
|
|||||||
input [31:0] I24, I25, I26, I27, I28, I29, I30, I31;
|
input [31:0] I24, I25, I26, I27, I28, I29, I30, I31;
|
||||||
input [4:0] S;
|
input [4:0] S;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [31:0] x0, x1;
|
||||||
|
MUX32_16x1 mux16_0(x0, I0, I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7,
|
||||||
|
I8, I9, I10, I11, I12, I13, I14, I15,
|
||||||
|
S[3:0]
|
||||||
|
);
|
||||||
|
MUX32_16x1 mux16_1(x1, I16, I17, I18, I19, I20, I21, I22, I23,
|
||||||
|
I24, I25, I26, I27, I28, I29, I30, I31,
|
||||||
|
S[3:0]
|
||||||
|
);
|
||||||
|
MUX32_2x1 out(Y, x0, x1, S[4]);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
@@ -41,6 +41,31 @@ input [`REG_ADDR_INDEX_LIMIT:0] ADDR_R1, ADDR_R2, ADDR_W;
|
|||||||
output [`DATA_INDEX_LIMIT:0] DATA_R1;
|
output [`DATA_INDEX_LIMIT:0] DATA_R1;
|
||||||
output [`DATA_INDEX_LIMIT:0] DATA_R2;
|
output [`DATA_INDEX_LIMIT:0] DATA_R2;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
// module REG32(Q, D, LOAD, CLK, RESET);
|
||||||
|
// module DECODER_5x32(D,I);
|
||||||
|
|
||||||
|
// module MUX32_32x1(Y, I0, I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7,
|
||||||
|
// I8, I9, I10, I11, I12, I13, I14, I15,
|
||||||
|
// I16, I17, I18, I19, I20, I21, I22, I23,
|
||||||
|
// I24, I25, I26, I27, I28, I29, I30, I31, S);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [31:0] Q [31:0];
|
||||||
|
wire [31:0] write;
|
||||||
|
DECODER_5x32 d_write(write, ADDR_W);
|
||||||
|
|
||||||
|
REG32 r[31:0] (Q, DATA_W, write, CLK, RST);
|
||||||
|
|
||||||
|
MUX32_32x1 r1(DATA_R1, Q[0], Q[1], Q[2], Q[3], Q[4], Q[5], Q[6], Q[7],
|
||||||
|
Q[8], Q[9], Q[10], Q[11], Q[12], Q[13], Q[14], Q[15],
|
||||||
|
Q[16], Q[17], Q[18], Q[19], Q[20], Q[21], Q[22], Q[23],
|
||||||
|
Q[24], Q[25], Q[26], Q[27], Q[28], Q[29], Q[30], Q[31],
|
||||||
|
ADDR_R1
|
||||||
|
);
|
||||||
|
MUX32_32x1 r2(DATA_R2, Q[0], Q[1], Q[2], Q[3], Q[4], Q[5], Q[6], Q[7],
|
||||||
|
Q[8], Q[9], Q[10], Q[11], Q[12], Q[13], Q[14], Q[15],
|
||||||
|
Q[16], Q[17], Q[18], Q[19], Q[20], Q[21], Q[22], Q[23],
|
||||||
|
Q[24], Q[25], Q[26], Q[27], Q[28], Q[29], Q[30], Q[31],
|
||||||
|
ADDR_R2
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
Reference in New Issue
Block a user