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。