Reordered case statement by opcode and improved comment labels
This commit is contained in:
@@ -15,9 +15,73 @@ module ControlUnit(
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|||||||
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||||||
always @(instIn, functBit)begin
|
always @(instIn, functBit)begin
|
||||||
case(instIn)
|
case(instIn)
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||||||
4'b0101:
|
4'b0000: // Halt/NOP
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||||||
if(functBit == 1) begin
|
begin
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||||||
aluOut <= 4'b0001; //sub
|
halt <= 1'b1;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b1;
|
||||||
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b0001: // Load Byte
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
|
mem <= 1'b1;
|
||||||
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b0010: // Store Byte
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||||||
|
begin
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||||||
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aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
dataMemEn <= 1'b1;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b1;
|
||||||
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b0011: // Link
|
||||||
|
begin
|
||||||
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halt <= 1'b0;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
|
FU <= 3'b001;
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b1;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b0100: // Zero
|
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|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b1011;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b0101: // Add/Subtract
|
||||||
|
if(functBit == 1) begin // Subtract
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0001;
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
FU <= 3'b001;
|
FU <= 3'b001;
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
@@ -28,8 +92,8 @@ module ControlUnit(
|
|||||||
bank <= 2'b10;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
else begin
|
else begin // Add
|
||||||
aluOut <= 4'b0000; //Add
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
@@ -40,33 +104,22 @@ module ControlUnit(
|
|||||||
bank <= 2'b10;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
4'b1101: begin
|
4'b0110: // Add Immediate
|
||||||
aluOut <= 4'b0011; //nor
|
begin
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
aluOut <= 4'b1010;
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
addi <= 1'b1;
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
link <= 1'b0;
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
link <= 1'b0;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
end
|
js <= 1'b0;
|
||||||
4'b0100: begin
|
end
|
||||||
aluOut <= 4'b1011; //zero
|
4'b0111: // Set if Less Than
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
begin
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
aluOut <= 4'b1001;
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
|
||||||
link <= 1'b0;
|
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
|
||||||
js <= 1'b0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
4'b1110:
|
|
||||||
if(functBit == 1) begin
|
|
||||||
aluOut <= 4'b0100; //and
|
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
@@ -77,8 +130,73 @@ module ControlUnit(
|
|||||||
bank <= 2'b10;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
else begin
|
4'b1000: // Jump to Register
|
||||||
aluOut <= 4'b0010; //or
|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
|
FU <= 3'b000;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b1;
|
||||||
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b1001: // Jump Forward
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
|
FU <= 3'b010;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b1;
|
||||||
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b1010: // Bank Load/Bank Store
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
|
RegEn <= !functBit;
|
||||||
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= {functBit,functBit};
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b1011: // Jump Backward
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
|
FU <= 3'b010;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b1;
|
||||||
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b1100: // Branch if Zero
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b1010;
|
||||||
|
FU <= 3'b110;
|
||||||
|
RegEn <= 1'b1;
|
||||||
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
4'b1101: // NOR
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0011;
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
@@ -89,9 +207,10 @@ module ControlUnit(
|
|||||||
bank <= 2'b10;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
4'b1111:
|
4'b1110: // OR/AND
|
||||||
if(functBit == 1) begin
|
if(functBit == 1) // AND
|
||||||
aluOut <= 4'b0110; //srl
|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0100;
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
@@ -102,8 +221,9 @@ module ControlUnit(
|
|||||||
bank <= 2'b10;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
else begin
|
else // OR
|
||||||
aluOut <= 4'b0101; //shift left
|
begin
|
||||||
|
aluOut <= 4'b0010;
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
@@ -114,147 +234,45 @@ module ControlUnit(
|
|||||||
bank <= 2'b10;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
4'b0111: begin
|
4'b1111: // Shift Right Logical/Shift Left Logical
|
||||||
aluOut <= 4'b1001; //Less than
|
if(functBit == 1) // Shift Right Logical
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
begin
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
aluOut <= 4'b0110;
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
link <= 1'b0;
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
link <= 1'b0;
|
||||||
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
4'b0110: begin
|
else // Shift Left Logical
|
||||||
aluOut <= 4'b1010;
|
begin
|
||||||
addi <= 1'b1; // addi
|
aluOut <= 4'b0101;
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
RegEn <= 1'b0;
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
halt <= 1'b0;
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
link <= 1'b0;
|
dataMemEn <= 1'b0;
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
link <= 1'b0;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
4'b1001: begin
|
default:
|
||||||
aluOut <= 4'b0000;
|
begin
|
||||||
FU <= 3'b010; // jf
|
halt <= 1'b1;
|
||||||
RegEn <= 1'b1;
|
RegEn <= 1'b1;
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
FU <= 3'b001;
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
addi <= 1'b0;
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
aluOut <= 4'b0000;
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
mem <= 1'b0;
|
||||||
link <= 1'b0;
|
link <= 1'b0;
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
bank <= 2'b10;
|
||||||
js <= 1'b0;
|
js <= 1'b0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
4'b1011: begin
|
|
||||||
aluOut <= 4'b0000;
|
|
||||||
FU <= 3'b010; // jb
|
|
||||||
RegEn <= 1'b1;
|
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
|
||||||
link <= 1'b0;
|
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
|
||||||
js <= 1'b1;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
4'b0011: begin // link
|
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
|
||||||
FU <= 3'b001;
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
aluOut <= 4'b0000;
|
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
|
||||||
link <= 1'b1;
|
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
|
||||||
js <= 1'b0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
4'b1100: begin
|
|
||||||
aluOut <= 4'b1010;
|
|
||||||
FU <= 3'b110; // branch
|
|
||||||
RegEn <= 1'b1;
|
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
|
||||||
link <= 1'b0;
|
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
|
||||||
js <= 1'b0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
4'b1000: begin
|
|
||||||
aluOut <= 4'b0000;
|
|
||||||
FU <= 3'b000; // jumpreg
|
|
||||||
RegEn <= 1'b1;
|
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
|
||||||
link <= 1'b0;
|
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
|
||||||
js <= 1'b0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
4'b0001: begin
|
|
||||||
aluOut <= 4'b0000;
|
|
||||||
mem <= 1'b1; // load
|
|
||||||
dataMemEn <= 1'b0;
|
|
||||||
RegEn <= 1'b0;
|
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
|
||||||
link <= 1'b0;
|
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
|
||||||
js <= 1'b0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
4'b0010: begin
|
|
||||||
aluOut <= 4'b0000;
|
|
||||||
mem <= 1'b0; // store
|
|
||||||
dataMemEn <= 1'b1;
|
|
||||||
RegEn <= 1'b1;
|
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
|
||||||
halt <= 1'b0;
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
link <= 1'b0;
|
|
||||||
bank <= 2'b10;
|
|
||||||
js <= 1'b0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
4'b1010: begin
|
|
||||||
halt <= 1'b0; // bank
|
|
||||||
RegEn <= !functBit;
|
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
aluOut <= 4'b0000;
|
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
|
||||||
link <= 1'b0;
|
|
||||||
bank <= {functBit,functBit};
|
|
||||||
js <= 1'b0;
|
|
||||||
end
|
|
||||||
4'b0000: begin
|
|
||||||
halt <= 1'b1; // halt
|
|
||||||
RegEn <= 1'b1;
|
|
||||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
|
||||||
addi <= 1'b0;
|
|
||||||
aluOut <= 4'b0000;
|
|
||||||
mem <= 1'b0;
|
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||||||
link <= 1'b0;
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bank <= 2'b10;
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js <= 1'b0;
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end
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default: begin
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halt <= 1'b1;
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RegEn <= 1'b1;
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FU <= 3'b001;
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addi <= 1'b0;
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aluOut <= 4'b0000;
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mem <= 1'b0;
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link <= 1'b0;
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bank <= 2'b10;
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||||||
js <= 1'b0;
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||||||
end
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endcase
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endcase
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||||||
end
|
end
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||||||
endmodule
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endmodule
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@@ -263,11 +281,10 @@ endmodule
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module ControlUnit_tb();
|
module ControlUnit_tb();
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reg [3:0] instruction;
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reg [3:0] instruction;
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reg functionB;
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reg functionB;
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wire [3:0] aluOutput;
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wire [3:0] aluOutput;
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wire [2:0] FetchUnit;
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wire [2:0] FetchUnit;
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wire addImmediate;
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wire addImmediate, memory, RegEnable;
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wire memory;
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wire RegEnable;
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ControlUnit ControlUnit0(
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ControlUnit ControlUnit0(
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