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tut4-with-
...
naive_3Hz_
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| f36bb84065 | |||
| a0b211338c | |||
| 4886fad4b2 | |||
| 74dd3fb1d8 | |||
| 240b6e26d4 | |||
| 3a9c0343c1 | |||
| 4e192d5d70 |
@@ -5,7 +5,25 @@ module clk_gen(
|
|||||||
output wire o_clk
|
output wire o_clk
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
assign o_clk = i_clk;
|
// assign o_clk = i_clk;
|
||||||
|
reg [31:0] counter;
|
||||||
|
reg buf_clk;
|
||||||
|
parameter CLK_RATE_HZ = 12_000_000;
|
||||||
|
|
||||||
|
initial begin
|
||||||
|
counter = 0;
|
||||||
|
buf_clk = 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
assign o_clk = buf_clk;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (counter >= CLK_RATE_HZ/2 - 1) begin
|
||||||
|
counter <= 0;
|
||||||
|
buf_clk <= ~buf_clk;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
else
|
||||||
|
counter <= counter + 1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
// Local Variables:
|
// Local Variables:
|
||||||
|
|||||||
@@ -8,18 +8,17 @@ module top(i_clk, o_led, o_led_row_0, i_request, o_busy);
|
|||||||
input wire i_request;
|
input wire i_request;
|
||||||
output wire o_busy;
|
output wire o_busy;
|
||||||
|
|
||||||
wire clk_12MHz;
|
wire clk_1Hz;
|
||||||
|
|
||||||
clk_gen clk_gen_0 (/*autoinst*/
|
clk_gen clk_gen_0 (/*autoinst*/
|
||||||
// Outputs
|
// Outputs
|
||||||
.o_clk (clk_12MHz),
|
.o_clk (clk_1Hz),
|
||||||
// Inputs
|
// Inputs
|
||||||
.i_clk (i_clk));
|
.i_clk (i_clk));
|
||||||
|
|
||||||
reg [WIDTH-1:0] counter;
|
reg [WIDTH-1:0] counter;
|
||||||
reg [3:0] state;
|
reg [3:0] state;
|
||||||
reg [5:0] led_buf; // output buffer, take into account the icefun use active low LED
|
reg [5:0] led_buf; // output buffer, take into account the icefun use active low LED
|
||||||
reg strobe;
|
|
||||||
reg busy_buf;
|
reg busy_buf;
|
||||||
wire req_buf;
|
wire req_buf;
|
||||||
|
|
||||||
@@ -30,41 +29,36 @@ module top(i_clk, o_led, o_led_row_0, i_request, o_busy);
|
|||||||
|
|
||||||
initial begin
|
initial begin
|
||||||
led_buf = 6'h0;
|
led_buf = 6'h0;
|
||||||
{strobe, counter} = 0;
|
counter = 0;
|
||||||
// counter = 0;
|
|
||||||
state = 0;
|
state = 0;
|
||||||
busy_buf = 0;
|
busy_buf = 0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
always @(posedge clk_12MHz) begin
|
always @(posedge clk_1Hz) begin
|
||||||
if (!busy_buf && req_buf)
|
if (!busy_buf && req_buf)
|
||||||
busy_buf <= 1;
|
busy_buf <= 1;
|
||||||
else
|
else
|
||||||
busy_buf <= (state != 4'h0);
|
busy_buf <= (state != 4'h0);
|
||||||
end
|
end
|
||||||
// counter and strobe run only during busy signal is High
|
// counter and strobe run only during busy signal is High
|
||||||
always @(posedge clk_12MHz) begin
|
always @(posedge clk_1Hz) begin
|
||||||
if (busy_buf)
|
if (busy_buf)
|
||||||
// counter <= counter + 1'b1;
|
counter <= counter + 1'b1;
|
||||||
{strobe, counter} <= counter + 1'b1;
|
|
||||||
else
|
else
|
||||||
{strobe, counter} <= 0;
|
counter <= 0;
|
||||||
// counter <= 0;
|
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
// state change once strobe starts
|
always @(posedge clk_1Hz) begin
|
||||||
always @(posedge clk_12MHz) begin
|
|
||||||
if (!busy_buf && req_buf)
|
if (!busy_buf && req_buf)
|
||||||
state <= 4'h1;
|
state <= 4'h1;
|
||||||
else if (state >= 4'hB && strobe)
|
else if (state >= 4'hB)
|
||||||
state <= 4'h0;
|
state <= 4'h0;
|
||||||
else if (state != 0 && strobe)
|
else if (state != 0)
|
||||||
state <= state + 1'b1;
|
state <= state + 1'b1;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
// fsm for led_buf
|
// fsm for led_buf
|
||||||
always @(posedge clk_12MHz) begin
|
always @(posedge clk_1Hz) begin
|
||||||
if (strobe)
|
|
||||||
case (state)
|
case (state)
|
||||||
4'h1: led_buf <= 6'b00_0001;
|
4'h1: led_buf <= 6'b00_0001;
|
||||||
4'h2: led_buf <= 6'b00_0010;
|
4'h2: led_buf <= 6'b00_0010;
|
||||||
@@ -81,7 +75,7 @@ module top(i_clk, o_led, o_led_row_0, i_request, o_busy);
|
|||||||
endcase
|
endcase
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
`ifdef FORMAL
|
`ifdef FORMAL
|
||||||
// state should never go beyond 13
|
// state should never go beyond 13
|
||||||
always @(*)
|
always @(*)
|
||||||
assert(state <= 4'hd);
|
assert(state <= 4'hd);
|
||||||
@@ -118,7 +112,7 @@ module top(i_clk, o_led, o_led_row_0, i_request, o_busy);
|
|||||||
// assert($onehot(o_led));
|
// assert($onehot(o_led));
|
||||||
// and avoided this case statement entirely.
|
// and avoided this case statement entirely.
|
||||||
end
|
end
|
||||||
`endif
|
`endif
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
60
tdc/Makefile
60
tdc/Makefile
@@ -1,10 +1,12 @@
|
|||||||
SIM_TARGET = build/top
|
SIM_TARGET = build/top
|
||||||
BIN_TARGET = build/top.bin
|
BIN_TARGET = build/top.bin
|
||||||
PCF = iceFUN.pcf
|
PCF = constraints/iceFUN.pcf
|
||||||
|
TIMING = constraints/timing.py
|
||||||
YOSYS = yosys
|
YOSYS = yosys
|
||||||
PNR = nextpnr-ice40
|
PNR = nextpnr-ice40
|
||||||
IPACK = icepack
|
IPACK = icepack
|
||||||
BURN = iceFUNprog
|
BURN = iceFUNprog
|
||||||
|
SBY = sby
|
||||||
|
|
||||||
VERILATOR=verilator
|
VERILATOR=verilator
|
||||||
VERILATOR_ROOT ?= $(shell bash -c 'verilator -V|grep VERILATOR_ROOT | head -1 | sed -e "s/^.*=\s*//"')
|
VERILATOR_ROOT ?= $(shell bash -c 'verilator -V|grep VERILATOR_ROOT | head -1 | sed -e "s/^.*=\s*//"')
|
||||||
@@ -12,43 +14,59 @@ VINC := $(VERILATOR_ROOT)/include
|
|||||||
|
|
||||||
RTL_SRC := $(wildcard rtl/*.v)
|
RTL_SRC := $(wildcard rtl/*.v)
|
||||||
SIM_SRC := $(wildcard sim/*.cc)
|
SIM_SRC := $(wildcard sim/*.cc)
|
||||||
|
FV_SRC := sim/top.sby
|
||||||
|
|
||||||
BUILD_DIR := ./build
|
BUILD_DIR := ./build
|
||||||
|
|
||||||
.PHONY: all burn
|
define colorecho
|
||||||
|
@tput setaf 6
|
||||||
|
@echo $1
|
||||||
|
@tput sgr0
|
||||||
|
endef
|
||||||
|
|
||||||
|
.PHONY: all burn fv clean sim
|
||||||
all: $(SIM_TARGET) $(BIN_TARGET)
|
all: $(SIM_TARGET) $(BIN_TARGET)
|
||||||
|
|
||||||
# -GWIDTH=5 allows passing parameter to verilog module
|
|
||||||
$(BUILD_DIR)/Vtop.cc: $(RTL_SRC)
|
$(BUILD_DIR)/Vtop.cc: $(RTL_SRC)
|
||||||
@echo "Running verilator"
|
$(call colorecho, "Running verilator")
|
||||||
@mkdir -p $(BUILD_DIR)
|
mkdir -p $(BUILD_DIR)
|
||||||
@$(VERILATOR) --trace -Wall -GWIDTH=10 -cc $^ --top-module top\
|
$(VERILATOR) --trace -Wall -cc $^ --top-module top -GWIDTH=10\
|
||||||
--Mdir $(BUILD_DIR) --timescale-override 10ns/1ns
|
--Mdir $(BUILD_DIR) --timescale-override 10ns/1ns
|
||||||
|
|
||||||
$(BUILD_DIR)/Vtop__ALL.a: $(BUILD_DIR)/Vtop.cc
|
$(BUILD_DIR)/Vtop__ALL.a: $(BUILD_DIR)/Vtop.cc
|
||||||
@make --no-print-directory -C $(BUILD_DIR) -f Vtop.mk
|
make --no-print-directory -C $(BUILD_DIR) -f Vtop.mk
|
||||||
|
|
||||||
# std=c++11 flag is needed as of verilator v4.100
|
# std=c++11 flag is needed as of verilator v4.100
|
||||||
$(SIM_TARGET): $(SIM_SRC) $(BUILD_DIR)/Vtop__ALL.a
|
$(SIM_TARGET): $(SIM_SRC) $(BUILD_DIR)/Vtop__ALL.a
|
||||||
@echo "Compiling simulation executable"
|
$(call colorecho, "Compiling simulation executable")
|
||||||
@g++ -I$(VINC) -I$(BUILD_DIR) -std=c++14 $(VINC)/verilated.cpp\
|
g++ -I$(VINC) -I$(BUILD_DIR) -std=c++14 $(VINC)/verilated.cpp\
|
||||||
$(VINC)/verilated_vcd_c.cpp $^ -o $@
|
$(VINC)/verilated_vcd_c.cpp $^ -o $@
|
||||||
@echo "Run simulation with ./$(SIM_TARGET)"
|
echo "Run simulation with ./$(SIM_TARGET)"
|
||||||
|
|
||||||
$(BUILD_DIR)/top.json: $(RTL_SRC)
|
$(BUILD_DIR)/top.json: $(RTL_SRC)
|
||||||
@echo "Synthesizing ..."
|
$(call colorecho, "Synthesizing ...")
|
||||||
@mkdir -p $(BUILD_DIR)
|
mkdir -p $(BUILD_DIR)
|
||||||
@$(YOSYS) -p "synth_ice40 -top top -json build/top.json" -q $^
|
$(YOSYS) -p "synth_ice40 -top top -json build/top.json" -q $^
|
||||||
|
|
||||||
$(BIN_TARGET): $(BUILD_DIR)/top.json $(PCF)
|
$(BIN_TARGET): $(BUILD_DIR)/top.json $(PCF) $(TIMING)
|
||||||
@echo "Routing and building binary stream ..."
|
$(call colorecho, "Routing and building binary stream ...")
|
||||||
@$(PNR) -r --hx8k --json $< --package cb132 \
|
$(PNR) -r --hx8k --json $< --package cb132 \
|
||||||
--asc $(BUILD_DIR)/top.asc --opt-timing --pcf $(PCF) -q
|
--asc $(BUILD_DIR)/top.asc --opt-timing --pcf $(PCF) \
|
||||||
@$(IPACK) $(BUILD_DIR)/top.asc $@
|
--pre-pack $(TIMING) -l $(BUILD_DIR)/pnr_report.txt -q
|
||||||
@echo "Done!"
|
$(IPACK) $(BUILD_DIR)/top.asc $@
|
||||||
|
$(call colorecho, "Done!")
|
||||||
|
|
||||||
|
sim: $(SIM_TARGET)
|
||||||
|
$(call colorecho, "Running simulation")
|
||||||
|
$(SIM_TARGET) && open $(BUILD_DIR)/waveform.vcd
|
||||||
|
|
||||||
burn: $(BIN_TARGET)
|
burn: $(BIN_TARGET)
|
||||||
@$(BURN) $<
|
$(BURN) $<
|
||||||
|
|
||||||
|
fv:
|
||||||
|
$(SBY) -f $(FV_SRC) -d $(BUILD_DIR)/fv
|
||||||
|
|
||||||
.PHONY: clean
|
|
||||||
clean:
|
clean:
|
||||||
rm -rf $(BUILD_DIR)
|
rm -rf $(BUILD_DIR)
|
||||||
|
|
||||||
|
$V.SILENT:
|
||||||
|
|||||||
17
tdc/constraints/iceFUN.pcf
Normal file
17
tdc/constraints/iceFUN.pcf
Normal file
@@ -0,0 +1,17 @@
|
|||||||
|
# For iceFUN board
|
||||||
|
|
||||||
|
set_io --warn-no-port i_clk P7
|
||||||
|
set_io --warn-no-port i_startN C11
|
||||||
|
set_io --warn-no-port i_stopN A11
|
||||||
|
set_io --warn-no-port i_resetN C6
|
||||||
|
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_led_row_0 A12
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_dataN[0] C10
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_dataN[1] A10
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_dataN[2] D7
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_dataN[3] D6
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_dataN[4] A7
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_dataN[5] C7
|
||||||
|
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_ledN A4
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_readyN C4
|
||||||
BIN
tdc/constraints/tdc_v1_constraints.jpg
Normal file
BIN
tdc/constraints/tdc_v1_constraints.jpg
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 171 KiB |
1
tdc/constraints/timing.py
Normal file
1
tdc/constraints/timing.py
Normal file
@@ -0,0 +1 @@
|
|||||||
|
ctx.addClock("i_clk", 100)
|
||||||
@@ -1,5 +0,0 @@
|
|||||||
# For iceFUN board
|
|
||||||
|
|
||||||
set_io --warn-no-port o_led C10
|
|
||||||
set_io --warn-no-port i_clk P7
|
|
||||||
set_io --warn-no-port lcol1 A12
|
|
||||||
@@ -1,11 +1,17 @@
|
|||||||
`default_nettype none
|
`default_nettype none
|
||||||
// dummy clock generator, should be replaced by a PLL clock gen eventually
|
// dummy clock generator, should be replaced by a PLL clock gen eventually
|
||||||
module clk_gen(
|
module clk_gen #(parameter DIVISION=22)(
|
||||||
input wire i_clk,
|
input wire i_clk,
|
||||||
output wire o_clk
|
output wire o_clk
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
assign o_clk = i_clk;
|
reg [DIVISION-1:0] counter = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
counter <= counter + 1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_clk = counter[DIVISION-1];
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
// Local Variables:
|
// Local Variables:
|
||||||
|
|||||||
81
tdc/rtl/tdc.v
Normal file
81
tdc/rtl/tdc.v
Normal file
@@ -0,0 +1,81 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
|
||||||
|
module tdc #(parameter COUNTER_WIDTH=16)(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
input wire i_start,
|
||||||
|
input wire i_stop,
|
||||||
|
input wire i_reset,
|
||||||
|
output wire o_ready,
|
||||||
|
output wire [COUNTER_WIDTH-1:0] o_data
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [COUNTER_WIDTH-1:0] counter;
|
||||||
|
assign o_data = counter;
|
||||||
|
|
||||||
|
// states
|
||||||
|
localparam state_idle = 2'b00;
|
||||||
|
localparam state_started = 2'b01;
|
||||||
|
localparam state_running = 2'b10;
|
||||||
|
localparam state_stopped = 2'b11;
|
||||||
|
reg [1:0] current_state, next_state;
|
||||||
|
|
||||||
|
// ensure that state changes each clock
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if (i_reset) begin
|
||||||
|
current_state <= state_idle;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
current_state <= next_state;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// state logic
|
||||||
|
/* verilator lint_off COMBDLY */
|
||||||
|
always @(*) begin
|
||||||
|
case (current_state)
|
||||||
|
state_idle: begin
|
||||||
|
if (i_start && (~i_stop))
|
||||||
|
next_state <= state_started;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
next_state <= state_idle;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
state_started: begin
|
||||||
|
if (~i_start && (~i_stop))
|
||||||
|
next_state <= state_running;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
next_state <= state_started;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
state_running: begin
|
||||||
|
if (~i_start && (i_stop))
|
||||||
|
next_state <= state_stopped;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
next_state <= state_running;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
state_stopped: begin
|
||||||
|
if (i_reset)
|
||||||
|
next_state <= state_idle;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
next_state <= state_stopped;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
default : next_state <= current_state;
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
/* verilator lint_on COMBDLY */
|
||||||
|
|
||||||
|
// counter runs during running state only
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
case (current_state)
|
||||||
|
state_idle: counter <= 0;
|
||||||
|
state_started: counter <= 0;
|
||||||
|
state_running: counter <= counter + 1;
|
||||||
|
state_stopped: counter <= counter;
|
||||||
|
default : counter <= 0;
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_ready = (current_state == state_stopped);
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
// Local Variables:
|
||||||
|
// verilog-library-directories:(".." "./rtl" ".")
|
||||||
|
// End:
|
||||||
@@ -1,26 +1,44 @@
|
|||||||
`default_nettype none
|
`default_nettype none
|
||||||
|
|
||||||
module top(i_clk, o_led, lcol1);
|
module top #(parameter WIDTH=24)(
|
||||||
parameter WIDTH = 24;
|
input wire i_clk,
|
||||||
input wire i_clk;
|
input wire i_startN,
|
||||||
output wire o_led;
|
input wire i_stopN,
|
||||||
output wire lcol1;
|
input wire i_resetN,
|
||||||
|
output wire o_ledN,
|
||||||
|
output wire o_readyN,
|
||||||
|
output wire [5:0] o_dataN,
|
||||||
|
output wire o_led_row_0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
wire clk_3Hz;
|
||||||
|
reg buf_led = 0;
|
||||||
|
wire buf_ready;
|
||||||
|
wire [5:0] buf_data;
|
||||||
|
assign o_readyN = ~buf_ready;
|
||||||
|
assign o_dataN = ~buf_data;
|
||||||
|
|
||||||
wire clk_12MHz;
|
clk_gen #(.DIVISION(22)) clk_gen0 (/*autoinst*/
|
||||||
|
|
||||||
clk_gen clk_gen_0 (/*autoinst*/
|
|
||||||
// Outputs
|
// Outputs
|
||||||
.o_clk (clk_12MHz),
|
.o_clk (clk_3Hz),
|
||||||
// Inputs
|
// Inputs
|
||||||
.i_clk (i_clk));
|
.i_clk (i_clk));
|
||||||
|
|
||||||
reg [WIDTH-1:0] counter;
|
tdc #(.COUNTER_WIDTH(6)) tdc0 (/*autoinst*/
|
||||||
|
// Outputs
|
||||||
|
.o_ready (buf_ready),
|
||||||
|
.o_data (buf_data),
|
||||||
|
// Inputs
|
||||||
|
.i_clk (clk_3Hz),
|
||||||
|
.i_start (~i_startN),
|
||||||
|
.i_stop (~i_stopN),
|
||||||
|
.i_reset (~i_resetN));
|
||||||
|
|
||||||
always @(posedge clk_12MHz)
|
always @(posedge clk_3Hz) begin
|
||||||
counter <= counter + 1'b1;
|
buf_led <= ~buf_led;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
assign o_led = counter[WIDTH-1];
|
assign o_ledN = ~buf_led;
|
||||||
assign lcol1 = 1'b0;
|
assign o_led_row_0 = 1'b0;
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
// Local Variables:
|
// Local Variables:
|
||||||
|
|||||||
@@ -32,16 +32,38 @@ int main(int argc, char **argv) {
|
|||||||
tb->trace(tfp, 00);
|
tb->trace(tfp, 00);
|
||||||
tfp->open("build/waveform.vcd");
|
tfp->open("build/waveform.vcd");
|
||||||
|
|
||||||
|
tb->i_resetN = 1;
|
||||||
|
tb->i_startN = 1;
|
||||||
|
tb->i_stopN = 1;
|
||||||
unsigned tickcount = 0;
|
unsigned tickcount = 0;
|
||||||
int last_led = tb->o_led;
|
for (int k = 0; k < 2; k++)
|
||||||
|
|
||||||
for(int k=0; k<(1 << 12); k++) {
|
|
||||||
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
|
|
||||||
if (last_led != tb->o_led) {
|
tb->i_resetN = 0;
|
||||||
printf("k = %7d, led = %d\n", k, tb->o_led);
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
}
|
tb->i_resetN = 1;
|
||||||
|
|
||||||
last_led = tb->o_led;
|
for (int k = 0; k < 3; k++)
|
||||||
}
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
|
|
||||||
|
tb->i_startN = 0;
|
||||||
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
|
tb->i_startN = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int k = 0; k < 15; k++)
|
||||||
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
|
|
||||||
|
tb->i_stopN = 0;
|
||||||
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
|
tb->i_stopN = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int k = 0; k < 3; k++)
|
||||||
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
|
|
||||||
|
tb->i_resetN = 0;
|
||||||
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
|
tb->i_resetN = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int k = 0; k < 3; k++)
|
||||||
|
tick(++tickcount, tb, tfp);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
68
wb-tut4/Makefile
Normal file
68
wb-tut4/Makefile
Normal file
@@ -0,0 +1,68 @@
|
|||||||
|
SIM_TARGET = build/top
|
||||||
|
BIN_TARGET = build/top.bin
|
||||||
|
PCF = constraints/iceFUN.pcf
|
||||||
|
TIMING = constraints/timing.py
|
||||||
|
YOSYS = yosys
|
||||||
|
PNR = nextpnr-ice40
|
||||||
|
IPACK = icepack
|
||||||
|
BURN = iceFUNprog
|
||||||
|
SBY = sby
|
||||||
|
|
||||||
|
VERILATOR=verilator
|
||||||
|
VERILATOR_ROOT ?= $(shell bash -c 'verilator -V|grep VERILATOR_ROOT | head -1 | sed -e "s/^.*=\s*//"')
|
||||||
|
VINC := $(VERILATOR_ROOT)/include
|
||||||
|
|
||||||
|
RTL_SRC := $(wildcard rtl/*.v)
|
||||||
|
SIM_SRC := $(wildcard sim/*.cc)
|
||||||
|
FV_SRC := sim/top.sby
|
||||||
|
|
||||||
|
BUILD_DIR := ./build
|
||||||
|
|
||||||
|
define colorecho
|
||||||
|
@tput setaf 6
|
||||||
|
@echo $1
|
||||||
|
@tput sgr0
|
||||||
|
endef
|
||||||
|
|
||||||
|
.PHONY: all burn fv clean
|
||||||
|
all: $(SIM_TARGET) $(BIN_TARGET)
|
||||||
|
|
||||||
|
$(BUILD_DIR)/Vtop.cc: $(RTL_SRC)
|
||||||
|
$(call colorecho, "Running verilator")
|
||||||
|
mkdir -p $(BUILD_DIR)
|
||||||
|
$(VERILATOR) --trace -Wall -cc $^ --top-module top\
|
||||||
|
--Mdir $(BUILD_DIR) --timescale-override 10ns/1ns
|
||||||
|
|
||||||
|
$(BUILD_DIR)/Vtop__ALL.a: $(BUILD_DIR)/Vtop.cc
|
||||||
|
make --no-print-directory -C $(BUILD_DIR) -f Vtop.mk
|
||||||
|
|
||||||
|
# std=c++11 flag is needed as of verilator v4.100
|
||||||
|
$(SIM_TARGET): $(SIM_SRC) $(BUILD_DIR)/Vtop__ALL.a
|
||||||
|
$(call colorecho, "Compiling simulation executable")
|
||||||
|
g++ -I$(VINC) -I$(BUILD_DIR) -std=c++14 $(VINC)/verilated.cpp\
|
||||||
|
$(VINC)/verilated_vcd_c.cpp $^ -o $@
|
||||||
|
echo "Run simulation with ./$(SIM_TARGET)"
|
||||||
|
|
||||||
|
$(BUILD_DIR)/top.json: $(RTL_SRC)
|
||||||
|
$(call colorecho, "Synthesizing ...")
|
||||||
|
mkdir -p $(BUILD_DIR)
|
||||||
|
$(YOSYS) -p "synth_ice40 -top top -json build/top.json" -q $^
|
||||||
|
|
||||||
|
$(BIN_TARGET): $(BUILD_DIR)/top.json $(PCF) $(TIMING)
|
||||||
|
$(call colorecho, "Routing and building binary stream ...")
|
||||||
|
$(PNR) -r --hx8k --json $< --package cb132 \
|
||||||
|
--asc $(BUILD_DIR)/top.asc --opt-timing --pcf $(PCF) \
|
||||||
|
--pre-pack $(TIMING) -l $(BUILD_DIR)/pnr_report.txt -q
|
||||||
|
$(IPACK) $(BUILD_DIR)/top.asc $@
|
||||||
|
$(call colorecho, "Done!")
|
||||||
|
|
||||||
|
burn: $(BIN_TARGET)
|
||||||
|
$(BURN) $<
|
||||||
|
|
||||||
|
fv:
|
||||||
|
$(SBY) -f $(FV_SRC) -d $(BUILD_DIR)/fv
|
||||||
|
|
||||||
|
clean:
|
||||||
|
rm -rf $(BUILD_DIR)
|
||||||
|
|
||||||
|
$V.SILENT:
|
||||||
14
wb-tut4/constraints/iceFUN.pcf
Normal file
14
wb-tut4/constraints/iceFUN.pcf
Normal file
@@ -0,0 +1,14 @@
|
|||||||
|
# For iceFUN board
|
||||||
|
|
||||||
|
set_io --warn-no-port i_clk P7
|
||||||
|
set_io --warn-no-port i_request A5
|
||||||
|
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_led_row_0 A12
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_led[0] C10
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_led[1] A10
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_led[2] D7
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_led[3] D6
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_led[4] A7
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_led[5] C7
|
||||||
|
# set_io --warn-no-port o_led[6] A4
|
||||||
|
set_io --warn-no-port o_busy C4
|
||||||
1
wb-tut4/constraints/timing.py
Normal file
1
wb-tut4/constraints/timing.py
Normal file
@@ -0,0 +1 @@
|
|||||||
|
ctx.addClock("i_clk", 100)
|
||||||
13
wb-tut4/rtl/clk_gen.v
Normal file
13
wb-tut4/rtl/clk_gen.v
Normal file
@@ -0,0 +1,13 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
// dummy clock generator, should be replaced by a PLL clock gen eventually
|
||||||
|
module clk_gen(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
output wire o_clk
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_clk = i_clk;
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
// Local Variables:
|
||||||
|
// verilog-library-directories:(".." "./rtl" ".")
|
||||||
|
// End:
|
||||||
70
wb-tut4/rtl/top.v
Normal file
70
wb-tut4/rtl/top.v
Normal file
@@ -0,0 +1,70 @@
|
|||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
|
||||||
|
module top(i_clk,
|
||||||
|
i_cyc, i_stb, i_we, i_addr, i_data,
|
||||||
|
o_stall, o_ack, o_data,
|
||||||
|
o_led, o_led_row_0);
|
||||||
|
input wire i_clk;
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// Our wishbone bus interface
|
||||||
|
input wire i_cyc, i_stb, i_we;
|
||||||
|
input wire i_addr;
|
||||||
|
input wire [31:0] i_data;
|
||||||
|
//
|
||||||
|
output wire o_stall;
|
||||||
|
output reg o_ack;
|
||||||
|
output wire [31:0] o_data;
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// The output LED
|
||||||
|
output wire o_led_row_0;
|
||||||
|
output reg [5:0] o_led;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire busy;
|
||||||
|
reg [3:0] state;
|
||||||
|
|
||||||
|
initial state = 0;
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
if ((i_stb)&&(i_we)&&(!o_stall))
|
||||||
|
state <= 4'h1;
|
||||||
|
else if (state >= 4'd11)
|
||||||
|
state <= 4'h0;
|
||||||
|
else if (state != 0)
|
||||||
|
state <= state + 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
case(state)
|
||||||
|
4'h1: o_led <= 6'b00_0001;
|
||||||
|
4'h2: o_led <= 6'b00_0010;
|
||||||
|
4'h3: o_led <= 6'b00_0100;
|
||||||
|
4'h4: o_led <= 6'b00_1000;
|
||||||
|
4'h5: o_led <= 6'b01_0000;
|
||||||
|
4'h6: o_led <= 6'b10_0000;
|
||||||
|
4'h7: o_led <= 6'b01_0000;
|
||||||
|
4'h8: o_led <= 6'b00_1000;
|
||||||
|
4'h9: o_led <= 6'b00_0100;
|
||||||
|
4'ha: o_led <= 6'b00_0010;
|
||||||
|
4'hb: o_led <= 6'b00_0001;
|
||||||
|
default: o_led <= 6'b00_0000;
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
assign busy = (state != 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
initial o_ack = 1'b0;
|
||||||
|
always @(posedge i_clk)
|
||||||
|
o_ack <= (i_stb)&&(!o_stall);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign o_stall = (busy)&&(i_we);
|
||||||
|
assign o_data = { 28'h0, state };
|
||||||
|
assign o_led_row_0 = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Verilator lint_off UNUSED
|
||||||
|
wire [33:0] unused;
|
||||||
|
assign unused = { i_cyc, i_addr, i_data };
|
||||||
|
// Verilator lint_on UNUSED
|
||||||
|
//
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
// Local Variables:
|
||||||
|
// verilog-library-directories:(".." "./rtl" ".")
|
||||||
|
// End:
|
||||||
118
wb-tut4/sim/top.cc
Normal file
118
wb-tut4/sim/top.cc
Normal file
@@ -0,0 +1,118 @@
|
|||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include "Vtop.h"
|
||||||
|
#include "verilated.h"
|
||||||
|
#include "verilated_vcd_c.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
int tickcount = 0;
|
||||||
|
Vtop *tb;
|
||||||
|
VerilatedVcdC *tfp;
|
||||||
|
|
||||||
|
void tick(void) {
|
||||||
|
tickcount++;
|
||||||
|
|
||||||
|
tb->eval();
|
||||||
|
if (tfp)
|
||||||
|
tfp->dump(tickcount * 10 - 2);
|
||||||
|
tb->i_clk = 1;
|
||||||
|
tb->eval();
|
||||||
|
if (tfp)
|
||||||
|
tfp->dump(tickcount * 10);
|
||||||
|
tb->i_clk = 0;
|
||||||
|
tb->eval();
|
||||||
|
if (tfp) {
|
||||||
|
tfp->dump(tickcount * 10 + 5);
|
||||||
|
tfp->flush();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
unsigned wb_read(unsigned a) {
|
||||||
|
tb->i_cyc = tb->i_stb = 1;
|
||||||
|
tb->i_we = 0;
|
||||||
|
tb->eval();
|
||||||
|
tb->i_addr= a;
|
||||||
|
// Make the request
|
||||||
|
while(tb->o_stall)
|
||||||
|
tick();
|
||||||
|
tick();
|
||||||
|
tb->i_stb = 0;
|
||||||
|
// Wait for the ACK
|
||||||
|
while(!tb->o_ack)
|
||||||
|
tick();
|
||||||
|
// Idle the bus, and read the response
|
||||||
|
tb->i_cyc = 0;
|
||||||
|
return tb->o_data;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void wb_write(unsigned a, unsigned v) {
|
||||||
|
tb->i_cyc = tb->i_stb = 1;
|
||||||
|
tb->i_we = 1;
|
||||||
|
tb->eval();
|
||||||
|
tb->i_addr= a;
|
||||||
|
tb->i_data= v;
|
||||||
|
// if busy, keep ticking
|
||||||
|
while(tb->o_stall)
|
||||||
|
tick();
|
||||||
|
// Then, make the bus request
|
||||||
|
tick();
|
||||||
|
// and pull stb down
|
||||||
|
tb->i_stb = 0;
|
||||||
|
// Wait for the acknowledgement
|
||||||
|
while(!tb->o_ack)
|
||||||
|
tick();
|
||||||
|
// Idle the bus and return
|
||||||
|
tb->i_cyc = tb->i_stb = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char **argv) {
|
||||||
|
int last_led, last_state = 0, state = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Call commandArgs first!
|
||||||
|
Verilated::commandArgs(argc, argv);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Instantiate our design
|
||||||
|
tb = new Vtop;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Generate a trace
|
||||||
|
Verilated::traceEverOn(true);
|
||||||
|
tfp = new VerilatedVcdC;
|
||||||
|
tb->trace(tfp, 99);
|
||||||
|
tfp->open("build/waveform.vcd");
|
||||||
|
|
||||||
|
last_led = tb->o_led;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Read from the current state
|
||||||
|
printf("Initial state is: 0x%02x\n",
|
||||||
|
wb_read(0));
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int cycle=0; cycle<2; cycle++) {
|
||||||
|
// Wait five clocks
|
||||||
|
for(int i=0; i<5; i++)
|
||||||
|
tick();
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start the LEDs cycling
|
||||||
|
wb_write(0,0);
|
||||||
|
tick();
|
||||||
|
|
||||||
|
while((state = wb_read(0))!=0) {
|
||||||
|
if ((state != last_state)
|
||||||
|
||(tb->o_led != last_led)) {
|
||||||
|
printf("%6d: State #%2d ",
|
||||||
|
tickcount, state);
|
||||||
|
for(int j=0; j<6; j++) {
|
||||||
|
if(tb->o_led & (1<<j))
|
||||||
|
printf("O");
|
||||||
|
else
|
||||||
|
printf("-");
|
||||||
|
} printf("\n");
|
||||||
|
} tick();
|
||||||
|
|
||||||
|
last_state = state;
|
||||||
|
last_led = tb->o_led;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
tfp->close();
|
||||||
|
delete tfp;
|
||||||
|
delete tb;
|
||||||
|
}
|
||||||
13
wb-tut4/sim/top.sby
Normal file
13
wb-tut4/sim/top.sby
Normal file
@@ -0,0 +1,13 @@
|
|||||||
|
[options]
|
||||||
|
mode prove
|
||||||
|
|
||||||
|
[engines]
|
||||||
|
smtbmc
|
||||||
|
|
||||||
|
[script]
|
||||||
|
read -formal *.v
|
||||||
|
prep -top top
|
||||||
|
|
||||||
|
[files]
|
||||||
|
rtl/top.v
|
||||||
|
rtl/clk_gen.v
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user