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7 Commits
Author | SHA1 | Date | |
---|---|---|---|
7bb0331226 | |||
8dbdebb9ce | |||
800b80ef85 | |||
585d9713d2 | |||
cdfaa51626 | |||
73aa647c9b | |||
6fa94cfe59 |
@ -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[0:63];
|
reg [`DATA_INDEX_LIMIT:0] result[0:123];
|
||||||
|
|
||||||
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<33; i=i+1)
|
for(i=1; i<63; 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<33; i=i+1)
|
for(i=1; i<63; i=i+1)
|
||||||
begin
|
begin
|
||||||
#5
|
#5
|
||||||
no_of_test = no_of_test + 1;
|
no_of_test = no_of_test + 1;
|
||||||
|
@ -36,6 +36,8 @@ A=10; B=20; // Y = 10 * 20 = 200
|
|||||||
#1 result[i] = {HI,LO}; i=i+1;
|
#1 result[i] = {HI,LO}; i=i+1;
|
||||||
#1 A=10; B=19; // Y = 10 * 19 = 190
|
#1 A=10; B=19; // Y = 10 * 19 = 190
|
||||||
#1 result[i] = {HI,LO}; i=i+1;
|
#1 result[i] = {HI,LO}; i=i+1;
|
||||||
|
#1 A=32'h00d96027; B=32'h7c32b43c; // Y = 0x0d96027 * 0x7c32b43c = 0x 006975a0 b62bf524
|
||||||
|
#1 result[i] = {HI,LO}; i=i+1;
|
||||||
#1 A=32'h70000000; B=32'h70000000;
|
#1 A=32'h70000000; B=32'h70000000;
|
||||||
#1 result[i] = {HI,LO}; i=i+1;
|
#1 result[i] = {HI,LO}; i=i+1;
|
||||||
#1
|
#1
|
||||||
|
46
alu.v
46
alu.v
@ -31,7 +31,51 @@ 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;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [31:0] //res,
|
||||||
|
res_addsub, res_slt,
|
||||||
|
res_shift,
|
||||||
|
res_mul,
|
||||||
|
res_and, res_or, res_nor;
|
||||||
|
wire [31:0] res;
|
||||||
|
|
||||||
|
// add = xx0001
|
||||||
|
// sub = xx0010
|
||||||
|
// slt = xx1001
|
||||||
|
// ^ ^ these bits
|
||||||
|
// can use oprn[1] or oprn[3] for SnA
|
||||||
|
wire SnA;
|
||||||
|
or (SnA, OPRN[1], OPRN[3]);
|
||||||
|
RC_ADD_SUB_32 addsub(.Y(res_addsub), .A(OP1), .B(OP2), .SnA(SnA));
|
||||||
|
buf slt [31:0] (res_slt, {31'b0,res_addsub[31]});
|
||||||
|
|
||||||
|
// shift_r = xx0100
|
||||||
|
// shift_l = xx0101
|
||||||
|
// ^ this bit
|
||||||
|
// can use oprn[0] for LnR
|
||||||
|
SHIFT32 shift(res_shift, OP1, OP2, OPRN[0]);
|
||||||
|
|
||||||
|
// mul = xx0011
|
||||||
|
MULT32 mul(.LO(res_mul), .A(OP1), .B(OP2));
|
||||||
|
|
||||||
|
// and = xx0110
|
||||||
|
// or = xx0111
|
||||||
|
// nor = xx1000
|
||||||
|
AND32_2x1 and32(res_and, OP1, OP2);
|
||||||
|
OR32_2x1 or32(res_or, OP1, OP2);
|
||||||
|
NOR32_2x1 nor32(res_nor, OP1, OP2);
|
||||||
|
|
||||||
|
MUX32_16x1 out(.Y(res), .S(OPRN[3:0]),
|
||||||
|
.I1(res_addsub), .I2(res_addsub), .I3(res_mul),
|
||||||
|
.I4(res_shift),.I5(res_shift),
|
||||||
|
.I6(res_and), .I7(res_or), .I8(res_nor),
|
||||||
|
.I9(res_slt)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// or bits of result for zero flag
|
||||||
|
wire nzf;
|
||||||
|
or (nzf, res[24:0]);
|
||||||
|
|
||||||
|
not (ZERO, nzf);
|
||||||
|
buf res_out [31:0] (OUT, res);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
@ -21,7 +21,15 @@ input [31:0] D;
|
|||||||
input [31:0] S;
|
input [31:0] S;
|
||||||
input LnR;
|
input LnR;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
// check if upper bits are nonzero
|
||||||
|
wire oob;
|
||||||
|
or (oob, S[31:5]);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [31:0] shifted;
|
||||||
|
BARREL_SHIFTER32 shifter(shifted, D, S[4:0], LnR);
|
||||||
|
|
||||||
|
// return 0 if S >= 32
|
||||||
|
MUX32_2x1 mux_oob(Y, shifted, 32'b0, oob);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@ -34,7 +42,11 @@ input [31:0] D;
|
|||||||
input [4:0] S;
|
input [4:0] S;
|
||||||
input LnR;
|
input LnR;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [31:0] shifters [1:0];
|
||||||
|
SHIFT32_R shifter_r(shifters[0], D, S);
|
||||||
|
SHIFT32_L shifter_l(shifters[1], D, S);
|
||||||
|
|
||||||
|
MUX32_2x1 mux_lnr(Y, shifters[0], shifters[1], LnR);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@ -46,7 +58,22 @@ output [31:0] Y;
|
|||||||
input [31:0] D;
|
input [31:0] D;
|
||||||
input [4:0] S;
|
input [4:0] S;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [31:0] stages [5:0];
|
||||||
|
buf stage0[31:0] (stages[0], D);
|
||||||
|
|
||||||
|
genvar i, j;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 5; i = i + 1) begin : shift_stage_gen
|
||||||
|
for (j = 0; j < 32; j = j + 1) begin : stage_mux_gen
|
||||||
|
if (j < 32 - (2 ** i))
|
||||||
|
MUX1_2x1 mux_stage(stages[i+1][j], stages[i][j], stages[i][j + (2 ** i)], S[i]);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
MUX1_2x1 mux_stage(stages[i+1][j], stages[i][j], 1'b0, S[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
buf out[31:0] (Y, stages[5]);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@ -58,7 +85,22 @@ output [31:0] Y;
|
|||||||
input [31:0] D;
|
input [31:0] D;
|
||||||
input [4:0] S;
|
input [4:0] S;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
|
||||||
|
wire [31:0] stages [5:0];
|
||||||
|
buf stage0[31:0] (stages[0], D);
|
||||||
|
|
||||||
|
genvar i, j;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 5; i = i + 1) begin : shift_stage_gen
|
||||||
|
for (j = 0; j < 32; j = j + 1) begin : stage_mux_gen
|
||||||
|
if (j >= (2 ** i))
|
||||||
|
MUX1_2x1 mux_stage(stages[i+1][j], stages[i][j], stages[i][j - (2 ** i)], S[i]);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
MUX1_2x1 mux_stage(stages[i+1][j], stages[i][j], 1'b0, S[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
buf out[31:0] (Y, stages[5]);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
8
logic.v
8
logic.v
@ -141,6 +141,12 @@ output [3:0] D;
|
|||||||
// input
|
// input
|
||||||
input [1:0] I;
|
input [1:0] I;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire I_not [1:0];
|
||||||
|
not I_inv[1:0] (I_not, I);
|
||||||
|
|
||||||
|
and (D[0], I_not[1], I_not[0]);
|
||||||
|
and (D[1], I_not[1], I[0]);
|
||||||
|
and (D[2], I[1], I_not[0]);
|
||||||
|
and (D[3], I[1], I[0]);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
@ -80,3 +80,19 @@ generate
|
|||||||
end
|
end
|
||||||
endgenerate
|
endgenerate
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
// 32-bit buffer
|
||||||
|
module BUF32_1x1(Y,A);
|
||||||
|
//output
|
||||||
|
output [31:0] Y;
|
||||||
|
//input
|
||||||
|
input [31:0] A;
|
||||||
|
|
||||||
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 32; i = i + 1)
|
||||||
|
begin : buf32_gen_loop
|
||||||
|
buf buf32_inst(Y[i], A[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
53
mult.v
53
mult.v
@ -27,7 +27,25 @@ output [31:0] LO;
|
|||||||
input [31:0] A;
|
input [31:0] A;
|
||||||
input [31:0] B;
|
input [31:0] B;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [31:0] A_neg, B_neg;
|
||||||
|
TWOSCOMP32 A_twoscomp(A_neg, A);
|
||||||
|
TWOSCOMP32 B_twoscomp(B_neg, B);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [31:0] A_abs, B_abs;
|
||||||
|
MUX32_2x1 A_mux(A_abs, A, A_neg, A[31]);
|
||||||
|
MUX32_2x1 B_mux(B_abs, B, B_neg, B[31]);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [31:0] HI_abs, LO_abs;
|
||||||
|
MULT32_U mult_abs(HI_abs, LO_abs, A_abs, B_abs);
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [31:0] HI_neg, LO_neg;
|
||||||
|
TWOSCOMP64 mult_neg({HI_neg,LO_neg}, {HI_abs,LO_abs});
|
||||||
|
|
||||||
|
wire sign;
|
||||||
|
xor (sign, A[31], B[31]);
|
||||||
|
|
||||||
|
MUX32_2x1 HI_mux(HI, HI_abs, HI_neg, sign);
|
||||||
|
MUX32_2x1 LO_mux(LO, LO_abs, LO_neg, sign);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@ -39,6 +57,37 @@ output [31:0] LO;
|
|||||||
input [31:0] A;
|
input [31:0] A;
|
||||||
input [31:0] B;
|
input [31:0] B;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
// partial sums
|
||||||
|
wire [31:0] Y [31:0];
|
||||||
|
|
||||||
|
// first partial is just
|
||||||
|
AND32_2x1 partial_1(Y[0], A, {32{B[0]}});
|
||||||
|
// put lowest bit from first partial into result
|
||||||
|
buf (LO[0], Y[0][0]);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// carries from partial adders
|
||||||
|
wire CI[31:0];
|
||||||
|
// first carry is always 0
|
||||||
|
buf (CI[0], 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 31; i = i + 1)
|
||||||
|
begin : mult32u_gen_loop
|
||||||
|
// multiply A by a single digit in B
|
||||||
|
wire [31:0] A_and;
|
||||||
|
AND32_2x1 partial_and_inst(A_and, A, {32{B[i+1]}});
|
||||||
|
|
||||||
|
// calc the next partial and carry (i + 1)
|
||||||
|
RC_ADD_SUB_32 partial_add_inst(.Y(Y[i+1]), .CO(CI[i+1]), .A(A_and), .B({CI[i],Y[i][31:1]}), .SnA(1'b0));
|
||||||
|
|
||||||
|
// put lowest bit from calc into result
|
||||||
|
buf (LO[i+1], Y[i+1][0]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
// last carry and partial is HI
|
||||||
|
BUF32_1x1 buf_hi(HI, {CI[31],Y[31][31:1]});
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
39
mux.v
39
mux.v
@ -55,7 +55,11 @@ input [31:0] I14;
|
|||||||
input [31:0] I15;
|
input [31:0] I15;
|
||||||
input [3:0] S;
|
input [3:0] S;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
|
||||||
|
wire [31:0] x0, x1;
|
||||||
|
MUX32_8x1 mux8_0(x0, I0, I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7, S[2:0]);
|
||||||
|
MUX32_8x1 mux8_1(x1, I8, I9, I10, I11, I12, I13, I14, I15, S[2:0]);
|
||||||
|
MUX32_2x1 out(Y, x0, x1, S[3]);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@ -74,7 +78,10 @@ input [31:0] I6;
|
|||||||
input [31:0] I7;
|
input [31:0] I7;
|
||||||
input [2:0] S;
|
input [2:0] S;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [31:0] x0, x1;
|
||||||
|
MUX32_4x1 mux4_0(x0, I0, I1, I2, I3, S[1:0]);
|
||||||
|
MUX32_4x1 mux4_1(x1, I4, I5, I6, I7, S[1:0]);
|
||||||
|
MUX32_2x1 out(Y, x0, x1, S[2]);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@ -89,7 +96,10 @@ input [31:0] I2;
|
|||||||
input [31:0] I3;
|
input [31:0] I3;
|
||||||
input [1:0] S;
|
input [1:0] S;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire [31:0] x0, x1;
|
||||||
|
MUX32_2x1 mux2_0(x0, I0, I1, S[0]);
|
||||||
|
MUX32_2x1 mux2_1(x1, I2, I3, S[0]);
|
||||||
|
MUX32_2x1 out(Y, x0, x1, S[1]);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@ -102,7 +112,22 @@ input [31:0] I0;
|
|||||||
input [31:0] I1;
|
input [31:0] I1;
|
||||||
input S;
|
input S;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
// only need 1 not gate
|
||||||
|
wire S_not;
|
||||||
|
not (S_not, S);
|
||||||
|
|
||||||
|
// wire [31:0] x0, x1;
|
||||||
|
|
||||||
|
genvar i;
|
||||||
|
generate
|
||||||
|
for (i = 0; i < 32; i = i + 1)
|
||||||
|
begin : mux32_gen_loop
|
||||||
|
wire x0, x1;
|
||||||
|
and (x0, S_not, I0[i]);
|
||||||
|
and (x1, S, I1[i]);
|
||||||
|
or (Y[i], x0, x1);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endgenerate
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
@ -113,6 +138,10 @@ output Y;
|
|||||||
//input list
|
//input list
|
||||||
input I0, I1, S;
|
input I0, I1, S;
|
||||||
|
|
||||||
// TBD
|
wire S_not, x0, x1;
|
||||||
|
not (S_not, S);
|
||||||
|
and (x0, S_not, I0);
|
||||||
|
and (x1, S, I1);
|
||||||
|
or (Y, x0, x1);
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
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