windowsでiverilog その44

概要

windowsでiverilogやってみた。
polyphonyでcpu書いてみる。

俺cpu仕様案

命令長　１６ビット
レジスタ　８ビット４本
命令メモリー　８ビット２５６バイト
データメモリー　８ビット２５６バイト
命令セット
bit15,bit14 算術命令、転送命令、ジャンプ、アドレスを分ける。
bit13,bit12 上の細分
bit11,bit10 レジスタ指定
bit9,bit8 レジスタ指定
bit7~bit0 アドレス、データ

俺cpu命令セット案

|ニーモニック|bit15,bit14 |bit13,bit12|bit11,bit10|bit9,bit8|bit7,bit0|説明|
|:--|:--|:--|:--|:--|:--|:--|:--|
|+ |0 |0 |0-3 |0-3 |- |加算|
|- |0 |1 |0-3 |0-3 |- |減算|
|* |0 |2 |0-3 |0-3 |- |乗算|
|/ |0 |3 |0-3 |0-3 |- |除算|
|jmp |1 |0 |- |- |0-255 |ジャンプ|
|if jmp |1 |1 |- |- |0-255 |条件ジャンプ|
|> |1 |2 |0-3 |0-3 |- |条件|
|% |1 |3 |0-3 |0-3 |- |剰余|
|set |2 |0 |0-3 |- |0-255 |レジスタセット|
|set2 |2 |1 |0-3 |0-3 |0-255 |レジスタセット|
|out |2 |2 |0-3 |- |- |出力|
|out2 |2 |3 |- |- |0-255 |出力|
|load |3 |0 |0-3 |- |0-255 |メモリロード|
|save |3 |1 |0-3 |- |0-255 |メモリセーブ|
|load2 |3 |2 |0-3 |0-3 |0-255 |メモリロード|
|save2 |3 |3 |0-3 |0-3 |0-255 |メモリセーブ|

サンプルコード

				while pc != 0:
					iaddr = pc
					ins = imem[iaddr]
					pc = pc + 1
					op = (ins >> 14) & 0x3
					funct = (ins >> 12) & 0x3
					a = (ins >> 10) & 0x3
					b = (ins >> 8) & 0x3
					data = ins & 0xff
					addr = ins & 0xff
					if op == 0:#keisan
						if funct == 0:
							reg[a] = reg[a] + reg[b]
						elif funct == 1:
							reg[a] = reg[a] - reg[b]
						elif funct == 2:
							reg[a] = reg[a] * reg[b]
						elif funct == 3:
							reg[a] = reg[a] / reg[b]
						else:
							pc = 0
					elif op == 2:#jump
						if funct == 0:
							pc = addr
						elif funct == 1:
							if (reg[a] == 0):
								pc = addr
						elif funct == 2:
							reg[a] = reg[a] < reg[b]
						elif funct == 3:
							reg[a] = reg[a] % reg[b]
						else:
							pc = 0
					elif op == 3:#data
						if funct == 0:
							reg[a] = data
						elif funct == 1:
							reg[a] = reg[b] + data
						#elif funct == 2:
							#reg[a] = reg[b] + 1
						#elif funct == 3:
							#reg[a] = reg[a] < reg[b]
						else:
							pc = 0
					else:#mem
						if funct == 0:
							reg[a] = dmem[addr]
						elif funct == 1:
							dmem[addr] = reg[a]
						elif funct == 2:
							reg[a] = dmem[reg[b] + addr]
						elif funct == 3:
							dmem[reg[b] + addr] = reg[a]
						else:
							pc = 0

アセンブラ案

a-zをout

  r0set  0
  r0save  0
loop:
  r0load  0
  r1set  26
  r0  <  r1
  if  pass 
  r0load  0
  r1set  97
  r0  +  r1
  r0out 
  r0load  0
  r1set  1
  r0  +  r1
  r0save  0
  jp  loop
pass:

メモリーに落とす。

imem = [

0x8000,  #r0set  0
0xd000,  #r0save  0
       #loop:
0xc000,  #r0load  0
0x841a,  #r1set  26
0x6100,  #r0  <  r1
0x400f,  #if  pass 
0xc000,  #r0load  0
0x8461,  #r1set  97
0x0100,  #r0  +  r1
0xa000,  #r0out 
0xc000,  #r0load  0
0x8401,  #r1set  1
0x0100,  #r0  +  r1
0xd000,  #r0save  0
0x5002,  #jp  loop
0x500f, #pass:
]

以上。