brendanhaines/cpu
1
0
Fork 0
mirror of https://gitlab.com/brendanhaines/cpu.git synced 2024-12-26 02:56:52 -07:00
Code Issues Packages Projects Releases Wiki Activity

successfully using assembler to generate .hex rather than writing straight machine code

Browse Source
This commit is contained in:
Brendan Haines 2020-09-27 18:38:35 -06:00
parent 275f66bf24
commit 24171412bd
4 changed files with 1380 additions and 49 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

99
hdl/tb/core_tb.v
View File

@ -39,55 +39,60 @@ initial begin
mem_inst[i] = INST_NOP;
end
// Initialize all registers
mem_inst[0] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd1, OP_ALU}; // add x1, x0, x0
mem_inst[1] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_ALU}; // add x2, x0, x0
mem_inst[2] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd3, OP_ALU}; // add x3, x0, x0
mem_inst[3] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd4, OP_ALU}; // add x4, x0, x0
mem_inst[4] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd5, OP_ALU}; // add x5, x0, x0
mem_inst[5] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd6, OP_ALU}; // add x6, x0, x0
mem_inst[6] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd7, OP_ALU}; // add x7, x0, x0
mem_inst[7] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd8, OP_ALU}; // add x8, x0, x0
mem_inst[8] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd9, OP_ALU}; // add x9, x0, x0
mem_inst[9] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd10, OP_ALU}; // add x10, x0, x0
mem_inst[10] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd11, OP_ALU}; // add x11, x0, x0
mem_inst[11] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd12, OP_ALU}; // add x12, x0, x0
mem_inst[12] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd13, OP_ALU}; // add x13, x0, x0
mem_inst[13] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd14, OP_ALU}; // add x14, x0, x0
mem_inst[14] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd15, OP_ALU}; // add x15, x0, x0
mem_inst[15] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd16, OP_ALU}; // add x16, x0, x0
mem_inst[16] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd17, OP_ALU}; // add x17, x0, x0
mem_inst[17] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd18, OP_ALU}; // add x18, x0, x0
mem_inst[18] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd19, OP_ALU}; // add x19, x0, x0
mem_inst[19] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd20, OP_ALU}; // add x20, x0, x0
mem_inst[20] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd21, OP_ALU}; // add x21, x0, x0
mem_inst[21] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd22, OP_ALU}; // add x22, x0, x0
mem_inst[22] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd23, OP_ALU}; // add x23, x0, x0
mem_inst[23] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd24, OP_ALU}; // add x24, x0, x0
mem_inst[24] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd25, OP_ALU}; // add x25, x0, x0
mem_inst[25] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd26, OP_ALU}; // add x26, x0, x0
mem_inst[26] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd27, OP_ALU}; // add x27, x0, x0
mem_inst[27] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd28, OP_ALU}; // add x28, x0, x0
mem_inst[28] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd29, OP_ALU}; // add x29, x0, x0
mem_inst[29] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd30, OP_ALU}; // add x30, x0, x0
mem_inst[30] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd31, OP_ALU}; // add x31, x0, x0
$readmemh("../test/test.hex", mem_inst);
mem_inst[36] = {12'd1, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_IMM}; // addi x2, x0, 1
mem_inst[42] = {7'b0000000, 5'd2, 5'd1, 3'b000, 5'd3, OP_ALU}; // add x3, x1, x2
mem_inst[48] = {7'b0000000, 5'd2, 5'd3, 3'b000, 5'd3, OP_ALU}; // add x3, x3, x2
mem_inst[54] = {7'b0000000, 5'd3, 5'd3, 3'b000, 5'd3, OP_ALU}; // add x3, x3, x3
mem_inst[60] = {12'h123, 5'd0, 3'b000, 5'd4, OP_IMM}; // addi x4, x0, 0x123
mem_inst[66] = {12'h000, 5'd4, 3'b000, 5'd5, OP_IMM}; // addi x5, x4, 0
mem_inst[72] = {12'hfff, 5'd5, 3'b000, 5'd5, OP_IMM}; // addi x5, x5, -1
mem_inst[78] = {20'hedcba, 5'd7, OP_LUI}; // lui x7, 0xedcba
mem_inst[84] = {12'h987, 5'd7, 3'b000, 5'd7, OP_IMM}; // addi x7, x7, 0x987
mem_inst[90] = {20'h00032, 5'd8, OP_AUIPC}; // auipc x8, 0x32 // 90*4 + 0x32000 = 0x32168
// mem_inst[96] = {12'd288, 5'd0, 3'b000, 5'd9, OP_JALR}; // jalr x9, x0, 72*4 // unconditional jump to index 72 = 288/4
mem_inst[102] = {1'b0, 10'd12, 1'b0, 8'b0, 5'd9, OP_JAL}; // jal x10, +12 // unconditional jump to index +12 = 24*2/4
mem_inst[108] = {12'd4, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_IMM}; // addi x11, x0, 4 // this should be skipped
mem_inst[114] = {12'd5, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_IMM}; // addi x12, x0, 5
mem_inst[120] = {12'd5, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_IMM}; // addi x12, x12, 6
// // Initialize all registers
// mem_inst[0] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd1, OP_ALU}; // add x1, x0, x0
// mem_inst[1] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_ALU}; // add x2, x0, x0
// mem_inst[2] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd3, OP_ALU}; // add x3, x0, x0
// mem_inst[3] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd4, OP_ALU}; // add x4, x0, x0
// mem_inst[4] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd5, OP_ALU}; // add x5, x0, x0
// mem_inst[5] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd6, OP_ALU}; // add x6, x0, x0
// mem_inst[6] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd7, OP_ALU}; // add x7, x0, x0
// mem_inst[7] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd8, OP_ALU}; // add x8, x0, x0
// mem_inst[8] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd9, OP_ALU}; // add x9, x0, x0
// mem_inst[9] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd10, OP_ALU}; // add x10, x0, x0
// mem_inst[10] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd11, OP_ALU}; // add x11, x0, x0
// mem_inst[11] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd12, OP_ALU}; // add x12, x0, x0
// mem_inst[12] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd13, OP_ALU}; // add x13, x0, x0
// mem_inst[13] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd14, OP_ALU}; // add x14, x0, x0
// mem_inst[14] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd15, OP_ALU}; // add x15, x0, x0
// mem_inst[15] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd16, OP_ALU}; // add x16, x0, x0
// mem_inst[16] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd17, OP_ALU}; // add x17, x0, x0
// mem_inst[17] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd18, OP_ALU}; // add x18, x0, x0
// mem_inst[18] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd19, OP_ALU}; // add x19, x0, x0
// mem_inst[19] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd20, OP_ALU}; // add x20, x0, x0
// mem_inst[20] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd21, OP_ALU}; // add x21, x0, x0
// mem_inst[21] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd22, OP_ALU}; // add x22, x0, x0
// mem_inst[22] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd23, OP_ALU}; // add x23, x0, x0
// mem_inst[23] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd24, OP_ALU}; // add x24, x0, x0
// mem_inst[24] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd25, OP_ALU}; // add x25, x0, x0
// mem_inst[25] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd26, OP_ALU}; // add x26, x0, x0
// mem_inst[26] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd27, OP_ALU}; // add x27, x0, x0
// mem_inst[27] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd28, OP_ALU}; // add x28, x0, x0
// mem_inst[28] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd29, OP_ALU}; // add x29, x0, x0
// mem_inst[29] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd30, OP_ALU}; // add x30, x0, x0
// mem_inst[30] = {7'b0000000, 5'd0, 5'd0, 3'b000, 5'd31, OP_ALU}; // add x31, x0, x0
// mem_inst[36] = {12'd1, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_IMM}; // addi x2, x0, 1
// mem_inst[42] = {7'b0000000, 5'd2, 5'd1, 3'b000, 5'd3, OP_ALU}; // add x3, x1, x2
// mem_inst[48] = {7'b0000000, 5'd2, 5'd3, 3'b000, 5'd3, OP_ALU}; // add x3, x3, x2
// mem_inst[54] = {7'b0000000, 5'd3, 5'd3, 3'b000, 5'd3, OP_ALU}; // add x3, x3, x3
// mem_inst[60] = {12'h123, 5'd0, 3'b000, 5'd4, OP_IMM}; // addi x4, x0, 0x123
// mem_inst[66] = {12'h000, 5'd4, 3'b000, 5'd5, OP_IMM}; // addi x5, x4, 0
// mem_inst[72] = {12'hfff, 5'd5, 3'b000, 5'd5, OP_IMM}; // addi x5, x5, -1
// mem_inst[78] = {20'hedcba, 5'd7, OP_LUI}; // lui x7, 0xedcba
// mem_inst[84] = {12'h987, 5'd7, 3'b000, 5'd7, OP_IMM}; // addi x7, x7, 0x987
// mem_inst[90] = {20'h00032, 5'd8, OP_AUIPC}; // auipc x8, 0x32 // 90*4 + 0x32000 = 0x32168
// // mem_inst[96] = {12'd288, 5'd0, 3'b000, 5'd9, OP_JALR}; // jalr x9, x0, 72*4 // unconditional jump to index 72 = 288/4
// mem_inst[102] = {1'b0, 10'd12, 1'b0, 8'b0, 5'd9, OP_JAL}; // jal x10, +12 // unconditional jump to index +12 = 24*2/4
// mem_inst[108] = {12'd4, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_IMM}; // addi x11, x0, 4 // this should be skipped
// mem_inst[114] = {12'd5, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_IMM}; // addi x12, x0, 5
// mem_inst[120] = {12'd5, 5'd0, 3'b000, 5'd2, OP_IMM}; // addi x12, x12, 6
end
initial begin
end
always @(*) begin

1297
sim/core_tb.wcfg
View File

File diff suppressed because it is too large Load Diff

5
test/Makefile
View File

@ -13,8 +13,11 @@ LDFLAGS = -T test.ld
%.o: %.S
$(AS) $(ASFLAGS) $^ -o $@
%.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@
%.elf: %.o
$(LD) $(LDFLAGS) $^ -o $@
test.hex: test.elf
riscv64-linux-gnu-objdump -s $^ | sed -n '/0000/,$$p' | cut -f3-6 -d ' ' | sed -e 's/ /\n/g' > $@
riscv64-linux-gnu-objdump -s $^ | sed -n '/0000/,$$p' | cut -f3-6 -d ' ' | sed -e 's/ /\n/g' | sed 's/^\(..\)\(..\)\(..\)\(..\)/\4\3\2\1/' > $@

28
test/test.S
View File

@ -33,4 +33,32 @@ add x29, x0, x0
add x30, x0, x0
add x31, x0, x0
# nop required because cpu currently does not detect when something is needed from a later stage of the pipeline.
# 5 clocks allows one instruction to finish before the next starts
nop
nop
nop
nop
nop
addi x1, x0, 0x12
nop
nop
nop
nop
nop
addi x2, x0, 0x11
nop
nop
nop
nop
nop
add x3, x2, x1
loop:
nop
nop
nop
nop
nop
j loop
.data