Added bank to CPU9bits
This commit is contained in:
@@ -5,9 +5,10 @@ module CPU9bits(
|
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output wire done
|
||||
);
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||||
wire [8:0] instr, op1, op0, FUAddr,FUJB,PCout,JBRes,FUJ,FUB,AddiOut,AluOut,RFIn, loadMux, dataMemOut, linkData, SE1N, SE2N, SE3N;
|
||||
wire [8:0] instr, op1, op0, FUAddr,FUJB,PCout,JBRes,FUJ,FUB,AddiOut,AluOut,RFIn, loadMux, dataMemOut, linkData, SE1N, SE2N, SE3N, bankData, bankOP;
|
||||
wire [2:0] FU;
|
||||
wire [3:0] aluOp;
|
||||
wire [1:0] bankS;
|
||||
wire addiS, RegEn, loadS, fetchBranch, halt, cout0, cout1, link;
|
||||
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||||
instructionMemory iM(
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@@ -36,6 +37,18 @@ module CPU9bits(
|
||||
.op1(op1)
|
||||
);
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||||
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||||
RegFile Bank(
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.reset(reset),
|
||||
.enable(bankS[1]),
|
||||
.write_index(instr[2:1]),
|
||||
.op0_idx(instr[2:1]),
|
||||
.op1_idx(2'b00),//Doesn't matter
|
||||
.write_data(op0),
|
||||
.op0(bankOP),
|
||||
.op1()
|
||||
);
|
||||
|
||||
FetchUnit FetchU(
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.reset(reset),
|
||||
@@ -60,7 +73,8 @@ module CPU9bits(
|
||||
.mem(loadS),
|
||||
.RegEn(RegEn),
|
||||
.halt(done),
|
||||
.link(link)
|
||||
.link(link),
|
||||
.bank(bankS)
|
||||
);
|
||||
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||||
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||||
@@ -85,11 +99,11 @@ module CPU9bits(
|
||||
.out(JBRes),
|
||||
.switch(FU[2]));
|
||||
|
||||
sign_extend_2bit SE1(
|
||||
sign_extend_3bit SE1(
|
||||
.A(instr[2:0]),
|
||||
.B(SE1N));
|
||||
|
||||
sign_extend_4bit SE2(
|
||||
sign_extend_5bit SE2(
|
||||
.A(instr[4:0]),
|
||||
.B(SE2N));
|
||||
|
||||
@@ -108,7 +122,7 @@ module CPU9bits(
|
||||
.Sum(AddiOut),
|
||||
.Cout(cout1));
|
||||
|
||||
sign_extend_2bit SE3(
|
||||
sign_extend_3bit SE3(
|
||||
.A(instr[2:0]),
|
||||
.B(SE3N));
|
||||
|
||||
@@ -123,13 +137,21 @@ module CPU9bits(
|
||||
|
||||
mux_2_1 mux4(
|
||||
.A(linkData),
|
||||
.B(9'b000000001), // This is DATA MEM
|
||||
.out(RFIn),
|
||||
.B(dataMemOut), // This is DATA MEM
|
||||
.out(bankData),
|
||||
.switch(loadS));
|
||||
|
||||
///--------------------------Bank stuff
|
||||
|
||||
mux_2_1 mux5(
|
||||
.A(bankData),
|
||||
.B(bankOP),
|
||||
.out(RFIn),
|
||||
.switch(bankS[0]));
|
||||
|
||||
///--------------------------Link Stuff
|
||||
|
||||
mux_2_1 mux5(
|
||||
mux_2_1 mux6(
|
||||
.A(loadMux),
|
||||
.B(PCout),
|
||||
.out(linkData),
|
||||
|
||||
@@ -9,7 +9,8 @@ module ControlUnit(
|
||||
output reg mem,
|
||||
output reg RegEn,
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||||
output reg halt,
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||||
output reg link);
|
||||
output reg link,
|
||||
output reg [1:0] bank);
|
||||
|
||||
always @(instIn, functBit)begin
|
||||
case(instIn)
|
||||
@@ -22,6 +23,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
aluOut <= 4'b0000; //Add
|
||||
@@ -31,6 +33,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b1101: begin
|
||||
aluOut <= 4'b0011; //nor
|
||||
@@ -40,6 +43,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b0100: begin
|
||||
aluOut <= 4'b1011; //zero
|
||||
@@ -49,6 +53,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b1110:
|
||||
if(functBit == 1) begin
|
||||
@@ -59,6 +64,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
aluOut <= 4'b0010; //or
|
||||
@@ -68,6 +74,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b1111:
|
||||
if(functBit == 1) begin
|
||||
@@ -78,6 +85,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
aluOut <= 4'b0101; //shift left
|
||||
@@ -87,6 +95,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b0111: begin
|
||||
aluOut <= 4'b1001; //Less than
|
||||
@@ -96,15 +105,17 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b0110: begin
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
addi <= 1'b1; // addi
|
||||
RegEn <= 1'b1;
|
||||
RegEn <= 1'b0;
|
||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||
halt <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b1001: begin
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
@@ -114,6 +125,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b0011: begin // link
|
||||
halt <= 1'b0;
|
||||
@@ -123,6 +135,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b1;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b1100: begin
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
@@ -132,6 +145,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b1000: begin
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
@@ -141,6 +155,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b0001: begin
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
@@ -150,6 +165,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
halt <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b0010: begin
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
@@ -159,8 +175,19 @@ module ControlUnit(
|
||||
halt <= 1'b0;
|
||||
addi <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
4'b0000: begin // regs should initialize at 0, so we shouldn't need to declare it everywhere
|
||||
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};
|
||||
end
|
||||
4'b0000: begin
|
||||
halt <= 1'b1; // halt
|
||||
RegEn <= 1'b1;
|
||||
FU <= 3'b001; // Disable Branching
|
||||
@@ -168,6 +195,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
default: begin
|
||||
halt <= 1'b1;
|
||||
@@ -177,6 +205,7 @@ module ControlUnit(
|
||||
aluOut <= 4'b0000;
|
||||
mem <= 1'b0;
|
||||
link <= 1'b0;
|
||||
bank <= 2'b10;
|
||||
end
|
||||
endcase
|
||||
end
|
||||
|
||||
@@ -27,7 +27,7 @@ module dataMemory(
|
||||
memory[15] <= 9'b000000000;
|
||||
end
|
||||
|
||||
always@(address)begin
|
||||
always@(address, clk, memory)begin
|
||||
if(clk == 1'b1)begin
|
||||
readData <= memory[address];
|
||||
if(writeEnable == 1'b0)begin
|
||||
|
||||
@@ -25,16 +25,25 @@ module instructionMemory(
|
||||
memory[10] <= 9'b111011000; //or
|
||||
memory[11] <= 9'b111011001; //and
|
||||
memory[12] <= 9'b111111000; //sll
|
||||
memory[13] <= 9'b111111001; //srl
|
||||
//memory[13] <= 9'b111111001; //srl
|
||||
//------------------------------
|
||||
memory[13] <= 9'b010000000; //zero
|
||||
memory[14] <= 9'b011000011; //addi
|
||||
memory[15] <= 9'b101000000; //banks
|
||||
memory[16] <= 9'b010000000; //zero
|
||||
memory[17] <= 9'b101000001; //bankl
|
||||
memory[18] <= 9'b010000000; //zero
|
||||
memory[19] <= 9'b101000000; //banks
|
||||
// memory[14] <= 9'b100100010; //j
|
||||
memory[14] <= 9'b010001000; //zero
|
||||
memory[15] <= 9'b110001101; //beq
|
||||
memory[16] <= 9'b100001000; //jr
|
||||
//memory[18] <= 9'b010001000; //zero
|
||||
//memory[19] <= 9'b110001101; //beq
|
||||
//memory[20] <= 9'b100001000; //jr
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
memory[17] <= 9'b100111100; //j
|
||||
//memory[17] <= 9'b100111100; //j
|
||||
memory[20] <= 9'b000000000;
|
||||
|
||||
|
||||
end
|
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