Attempts to implement jalr, test not passing
This commit is contained in:
@@ -16,11 +16,27 @@ class CUInterface extends Bundle {
|
||||
// Muxers
|
||||
// The naming convention is as follows : mux_xxx_yyy.
|
||||
// If the signal is hot, xxx is selected otherwise yyy is selected
|
||||
|
||||
// Sends alu or immediate to write back
|
||||
val mux_alu_imm = Output(Bool())
|
||||
|
||||
// Selects regA or pc for alu a
|
||||
val mux_rega_pc = Output(Bool())
|
||||
|
||||
// Selects regB or immediate for alu b
|
||||
val mux_regb_imm = Output(Bool())
|
||||
|
||||
// Selects 4 or immediate for pc incrementation
|
||||
val mux_incrpc4_imm = Output(Bool())
|
||||
|
||||
// Selects pc or previous pc for pc incrementation
|
||||
val mux_regpc_executepc = Output(Bool())
|
||||
|
||||
// Selects pc adder or write back for pc write
|
||||
val mux_pcadder_writeback = Output(Bool())
|
||||
|
||||
// Selects pc or write back for register write
|
||||
val mux_writeback_pc = Output(Bool())
|
||||
}
|
||||
|
||||
object OpType extends ChiselEnum {
|
||||
@@ -53,6 +69,9 @@ object OpCode extends ChiselEnum {
|
||||
|
||||
// Type J
|
||||
val JAL = "b1101111".U
|
||||
|
||||
// Type I
|
||||
val JALR = "b1100111".U
|
||||
}
|
||||
|
||||
class ControlUnit() extends Module {
|
||||
@@ -67,6 +86,8 @@ class ControlUnit() extends Module {
|
||||
io.mux_regb_imm := true.B;
|
||||
io.mux_incrpc4_imm := true.B;
|
||||
io.mux_regpc_executepc := true.B;
|
||||
io.mux_writeback_pc := true.B;
|
||||
io.mux_pcadder_writeback := true.B;
|
||||
|
||||
// Decode instruction
|
||||
val opcode = io.instruction(6, 0);
|
||||
@@ -103,15 +124,31 @@ class ControlUnit() extends Module {
|
||||
|
||||
// J instructions
|
||||
is(OpCode.JAL) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Add
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Add
|
||||
io.reg_file_we := true.B // Write to regfile
|
||||
io.mux_rega_pc := false.B // Send PC to ALU A
|
||||
io.mux_regb_imm := false.B; // Send imm to ALU B
|
||||
io.is_jump := true.B
|
||||
io.mux_incrpc4_imm := false.B; // Send the immediate in PC
|
||||
io.mux_regpc_executepc := false.B; // Add the immediate to the previous PC
|
||||
io.mux_pcadder_writeback := true.B;
|
||||
io.optype := OpType.J
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(OpCode.JALR) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Add
|
||||
|
||||
io.reg_file_we := true.B // Write to regfile
|
||||
io.mux_writeback_pc := false.B // Write next instruction PC to rd
|
||||
io.is_jump := true.B // Insert no-op to discard fetched next instruction
|
||||
|
||||
io.mux_rega_pc := true.B // Send rs1 to ALU A
|
||||
io.mux_regb_imm := false.B; // Send imm to ALU B
|
||||
|
||||
io.mux_alu_imm := false.B; // Send alu out to write back line
|
||||
io.mux_pcadder_writeback := false.B; // Set pc to writeback dest
|
||||
io.optype := OpType.I
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Implements functions for all instruction of the opImm kind
|
||||
@@ -142,61 +179,50 @@ class ControlUnit() extends Module {
|
||||
io.mux_rega_pc := true.B;
|
||||
switch(funct3) {
|
||||
// Type I
|
||||
is(Funct3.ADDI)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.ADDI) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Add
|
||||
io.optype := OpType.I
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.ANDI)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.ANDI) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.And
|
||||
io.optype := OpType.I
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.ORI)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.ORI) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Or
|
||||
io.optype := OpType.I
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.XORI)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.XORI) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Xor
|
||||
io.optype := OpType.I
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.SLLI)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.SLLI) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.ShiftLeft
|
||||
io.optype := OpType.I
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.SLTI)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.SLTI) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.LessThanSigned
|
||||
io.optype := OpType.I
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.SLTIU)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.SLTIU) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.LessThanUnsigned
|
||||
io.optype := OpType.I
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Type IR
|
||||
is(Funct3.SRLI_SRAI)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.SRLI_SRAI) {
|
||||
io.optype := OpType.IR
|
||||
switch(funct7)
|
||||
{
|
||||
is(IRFunct7.SRLI)
|
||||
{
|
||||
switch(funct7) {
|
||||
is(IRFunct7.SRLI) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.ShiftRight
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(IRFunct7.SRAI)
|
||||
{
|
||||
is(IRFunct7.SRAI) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.ShiftArithmeticRight
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -232,53 +258,42 @@ class ControlUnit() extends Module {
|
||||
io.mux_alu_imm := true.B;
|
||||
switch(funct3) {
|
||||
// Type I
|
||||
is(Funct3.ADD)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.ADD) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Add
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.AND)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.AND) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.And
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.OR)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.OR) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Or
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.XOR)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.XOR) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.Xor
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.SLL)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.SLL) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.ShiftLeft
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.SLT)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.SLT) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.LessThanSigned
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(Funct3.SLTU)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.SLTU) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.LessThanUnsigned
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Type IR
|
||||
is(Funct3.SRL_SRA)
|
||||
{
|
||||
switch(funct7)
|
||||
{
|
||||
is(IRFunct7.SRL)
|
||||
{
|
||||
is(Funct3.SRL_SRA) {
|
||||
switch(funct7) {
|
||||
is(IRFunct7.SRL) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.ShiftRight
|
||||
}
|
||||
|
||||
is(IRFunct7.SRA)
|
||||
{
|
||||
is(IRFunct7.SRA) {
|
||||
io.alu_opcode := AluOpCode.ShiftArithmeticRight
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -27,6 +27,8 @@ class Rv32i(sim: Boolean = true) extends Module {
|
||||
val execute_pc = Delay.Delay(reg_pc, 1, 0.U);
|
||||
// True if the instruction in the execute stage is a jump
|
||||
val is_jump = Delay.Delay(control_unit.io.is_jump, 1, false.B);
|
||||
|
||||
// Insert no-op if jump
|
||||
val instruction = Mux(is_jump, 0b00000000000000000000000000010011.U, io.ibus.rdata);
|
||||
|
||||
immediate_decoder.io.instruction := instruction
|
||||
@@ -35,7 +37,7 @@ class Rv32i(sim: Boolean = true) extends Module {
|
||||
reg_file.io.we := control_unit.io.reg_file_we
|
||||
|
||||
// Increment PC each clock
|
||||
reg_pc := Mux(
|
||||
val pc_adder_out = Mux(
|
||||
control_unit.io.mux_regpc_executepc,
|
||||
reg_pc,
|
||||
execute_pc
|
||||
@@ -45,6 +47,7 @@ class Rv32i(sim: Boolean = true) extends Module {
|
||||
immediate_decoder.io.immediate
|
||||
);
|
||||
|
||||
|
||||
// Fetch instruction
|
||||
io.ibus.en := true.B;
|
||||
io.ibus.addr := reg_pc;
|
||||
@@ -72,7 +75,18 @@ class Rv32i(sim: Boolean = true) extends Module {
|
||||
);
|
||||
alu.io.b := Mux(control_unit.io.mux_regb_imm, reg_file.io.rs2_data, imm);
|
||||
|
||||
reg_file.io.rd_data := Mux(control_unit.io.mux_alu_imm, alu.io.out, imm);
|
||||
val writeback_line = Mux(control_unit.io.mux_alu_imm, alu.io.out, imm);
|
||||
reg_file.io.rd_data :=
|
||||
Mux(
|
||||
control_unit.io.mux_writeback_pc,
|
||||
writeback_line,
|
||||
reg_pc
|
||||
);
|
||||
|
||||
reg_pc := Mux(control_unit.io.mux_pcadder_writeback,
|
||||
pc_adder_out,
|
||||
writeback_line
|
||||
);
|
||||
|
||||
io.dbus.addr := 0.U;
|
||||
io.dbus.wdata := 0.U;
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user