Stage 4: Implements auipc
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bench/auipc.s
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@@ -0,0 +1,6 @@
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# expected: 0000a000,0000b004,0000c008
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.text
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_start:
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auipc x31, 0xa
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auipc x31, 0xb
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auipc x31, 0xc
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src/main/scala/projet/Alu.scala
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32
src/main/scala/projet/Alu.scala
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@@ -0,0 +1,32 @@
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package projet
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import chisel3._
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import chisel3.util.switch
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import chisel3.util.is
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object AluOpCode extends ChiselEnum
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{
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val Add = Value
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}
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class Alu extends Module {
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import AluOpCode._
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val io = IO(new Bundle {
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val a = Input(UInt(32.W))
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val b = Input(UInt(32.W))
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val out = Output(UInt(32.W))
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val opcode = Input(AluOpCode())
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})
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io.out := 0.U;
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switch(io.opcode)
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{
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is(Add)
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{
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io.out := io.a + io.b;
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}
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}
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}
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@@ -7,10 +7,14 @@ import chisel3.util.is
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class CUInterface extends Bundle {
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val instruction = Input(UInt(32.W))
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val reg_file_we = Output(Bool())
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val alu_opcode = Output(AluOpCode())
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val mux_imm_alu = Output(Bool())
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}
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object OPCode extends ChiselEnum {
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val LUI = 0b0110111.U
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val AUIPC = 0b0010111.U
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}
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class ControlUnit() extends Module {
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@@ -19,9 +23,17 @@ class ControlUnit() extends Module {
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val io = IO(new CUInterface())
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io.reg_file_we := false.B
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io.alu_opcode := AluOpCode.Add
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io.mux_imm_alu := false.B;
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switch(io.instruction(6, 0)) {
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is(LUI) {
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io.reg_file_we := true.B
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io.mux_imm_alu := false.B;
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}
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is(AUIPC) {
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||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Add
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||||
io.reg_file_we := true.B
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io.mux_imm_alu := true.B;
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}
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}
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}
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@@ -24,21 +24,26 @@ class RegFile(sim: Boolean = false) extends Module {
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}
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}
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val valid = WireInit(false.B);
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when(io.we && io.rd_addr =/= 0.U) {
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regs(io.rd_addr) := io.rd_data
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||||
regs(io.rd_addr) := io.rd_data
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}
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if (sim) {
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when(io.rd_addr === 31.U) {
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valid := true.B
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}
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}
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}
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if (sim) {
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io.valid_x31.get := Delay.Delay(valid, 2, false.B)
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}
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io.rs1_data := regs(io.rs1_addr)
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||||
io.rs2_data := regs(io.rs2_addr)
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io.x31 := regs(31)
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// Simulation stuff
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val valid = WireInit(false.B);
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||||
when(io.we && io.rd_addr === 31.U)
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{
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||||
io.x31 := io.rd_data
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||||
if (sim) {
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||||
valid := true.B
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}
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||||
}.otherwise
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{
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||||
io.x31 := regs(31)
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||||
}
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if (sim) {
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||||
io.valid_x31.get := Delay.Delay(valid, 1, false.B)
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}
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}
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@@ -13,22 +13,30 @@ class Rv32i(sim: Boolean = true) extends Module {
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val reg_pc = RegInit(0.U(32.W));
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val reg_file = Module(new RegFile(sim));
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val instruction = io.ibus.rdata;
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reg_file.io.rd_data := 0.U;
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||||
io.x31 := reg_file.io.x31
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if (sim) {
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||||
io.valid_x31.get := reg_file.io.valid_x31.get
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}
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val alu = Module(new Alu());
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val control_unit = Module(new ControlUnit());
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alu.io.opcode := control_unit.io.alu_opcode;
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||||
reg_file.io.we := control_unit.io.reg_file_we
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// Increment PC each clock
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reg_pc := reg_pc + 4.U;
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// PC delayed to execute stage for auipc op
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val execute_pc = Delay.Delay(reg_pc, 1, 0.U);
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// Fetch instruction
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io.ibus.en := true.B;
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io.ibus.addr := reg_pc;
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val instruction = io.ibus.rdata;
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control_unit.io.instruction := instruction;
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// Decode rs1 index
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@@ -42,10 +50,14 @@ class Rv32i(sim: Boolean = true) extends Module {
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reg_file.io.rd_addr := rd
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// Decode imm-u
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val imm_u = instruction(31, 12)
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val imm_u = Cat(instruction(31, 12), 0.U(12.W));
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||||
// Send imm-u to the register file
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||||
reg_file.io.rd_data := Cat(imm_u, 0.U(12.W))
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// EXECUTE
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alu.io.a := execute_pc;
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alu.io.b := imm_u;
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reg_file.io.rd_data := Mux(control_unit.io.mux_imm_alu, alu.io.out, imm_u);
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io.dbus.addr := 0.U;
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io.dbus.wdata := 0.U;
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