forked from cores/microwatt
commit
b82d07c8d5
@ -0,0 +1,83 @@
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#include <stdlib.h>
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#include "Vmicrowatt.h"
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#include "verilated.h"
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#include "verilated_vcd_c.h"
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/*
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* Current simulation time
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* This is a 64-bit integer to reduce wrap over issues and
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* allow modulus. You can also use a double, if you wish.
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*/
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vluint64_t main_time = 0;
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/*
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* Called by $time in Verilog
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* converts to double, to match
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* what SystemC does
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*/
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double sc_time_stamp(void)
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{
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||||||
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return main_time;
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||||||
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}
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#if VM_TRACE
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VerilatedVcdC *tfp;
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#endif
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void tick(Vmicrowatt *top)
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{
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top->ext_clk = 1;
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top->eval();
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||||||
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#if VM_TRACE
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||||||
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if (tfp)
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||||||
|
tfp->dump((double) main_time);
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||||||
|
#endif
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main_time++;
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||||||
|
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||||||
|
top->ext_clk = 0;
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||||||
|
top->eval();
|
||||||
|
#if VM_TRACE
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||||||
|
if (tfp)
|
||||||
|
tfp->dump((double) main_time);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
main_time++;
|
||||||
|
}
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||||||
|
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void uart_tx(unsigned char tx);
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unsigned char uart_rx(void);
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int main(int argc, char **argv)
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{
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Verilated::commandArgs(argc, argv);
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// init top verilog instance
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Vmicrowatt* top = new Vmicrowatt;
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#if VM_TRACE
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||||||
|
// init trace dump
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||||||
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Verilated::traceEverOn(true);
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|
tfp = new VerilatedVcdC;
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|
top->trace(tfp, 99);
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||||||
|
tfp->open("microwatt-verilator.vcd");
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||||||
|
#endif
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||||||
|
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||||||
|
// Reset
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top->ext_rst = 0;
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||||||
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for (unsigned long i = 0; i < 5; i++)
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tick(top);
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|
top->ext_rst = 1;
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||||||
|
while(!Verilated::gotFinish()) {
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|
tick(top);
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||||||
|
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||||||
|
uart_tx(top->uart0_txd);
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|
top->uart0_rxd = uart_rx();
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|
}
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||||||
|
|
||||||
|
#if VM_TRACE
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||||||
|
tfp->close();
|
||||||
|
delete tfp;
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||||||
|
#endif
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||||||
|
|
||||||
|
delete top;
|
||||||
|
}
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@ -0,0 +1,254 @@
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#include <signal.h>
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|
#include <poll.h>
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||||||
|
#include <unistd.h>
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||||||
|
#include <string.h>
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||||||
|
#include <stdio.h>
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||||||
|
#include <termios.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
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||||||
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|
/* Should we exit simulation on ctrl-c or pass it through? */
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#define EXIT_ON_CTRL_C
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#define CLOCK 50000000L
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||||||
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#define BAUD 115200
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||||||
|
/* Round to nearest */
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#define BITWIDTH ((CLOCK+(BAUD/2))/BAUD)
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||||||
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/*
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|
* Our UART uses 16x oversampling, so at 50 MHz and 115200 baud
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|
* each sample is: 50000000/(115200*16) = 27 clock cycles. This
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||||||
|
* means each bit is off by 0.47% so for 8 bits plus a start and
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||||||
|
* stop bit the errors add to be 4.7%.
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*/
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static double error = 0.05;
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|
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enum state {
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||||||
|
IDLE, START_BIT, BITS, STOP_BIT, ERROR
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||||||
|
};
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|
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|
static enum state tx_state = IDLE;
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|
static unsigned long tx_countbits;
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|
static unsigned char tx_bits;
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||||||
|
static unsigned char tx_byte;
|
||||||
|
static unsigned char tx_prev;
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||||||
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/*
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||||||
|
* Return an error if the transition is not close enough to the start or
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||||||
|
* the end of an expected bit.
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|
*/
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||||||
|
static bool is_error(unsigned long bits)
|
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{
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||||||
|
double e = 1.0 * tx_countbits / BITWIDTH;
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||||||
|
|
||||||
|
if ((e <= (1.0-error)) && (e >= error))
|
||||||
|
return true;
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||||||
|
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||||||
|
return false;
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||||||
|
}
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||||||
|
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|
void uart_tx(unsigned char tx)
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|
{
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||||||
|
switch (tx_state) {
|
||||||
|
case IDLE:
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||||||
|
if (tx == 0) {
|
||||||
|
tx_state = START_BIT;
|
||||||
|
tx_countbits = BITWIDTH;
|
||||||
|
tx_bits = 0;
|
||||||
|
tx_byte = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case START_BIT:
|
||||||
|
tx_countbits--;
|
||||||
|
if (tx == 1) {
|
||||||
|
if (is_error(tx_countbits)) {
|
||||||
|
printf("START_BIT error %ld %ld\n", BITWIDTH, tx_countbits);
|
||||||
|
tx_countbits = BITWIDTH*2;
|
||||||
|
tx_state = ERROR;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (tx_countbits == 0) {
|
||||||
|
tx_state = BITS;
|
||||||
|
tx_countbits = BITWIDTH;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case BITS:
|
||||||
|
tx_countbits--;
|
||||||
|
if (tx_countbits == BITWIDTH/2) {
|
||||||
|
tx_byte = tx_byte | (tx << tx_bits);
|
||||||
|
tx_bits = tx_bits + 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (tx != tx_prev) {
|
||||||
|
if (is_error(tx_countbits)) {
|
||||||
|
printf("BITS error %ld %ld\n", BITWIDTH, tx_countbits);
|
||||||
|
tx_countbits = BITWIDTH*2;
|
||||||
|
tx_state = ERROR;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (tx_countbits == 0) {
|
||||||
|
if (tx_bits == 8) {
|
||||||
|
tx_state = STOP_BIT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
tx_countbits = BITWIDTH;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case STOP_BIT:
|
||||||
|
tx_countbits--;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (tx == 0) {
|
||||||
|
if (is_error(tx_countbits)) {
|
||||||
|
printf("STOP_BIT error %ld %ld\n", BITWIDTH, tx_countbits);
|
||||||
|
tx_countbits = BITWIDTH*2;
|
||||||
|
tx_state = ERROR;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Go straight to idle */
|
||||||
|
write(STDOUT_FILENO, &tx_byte, 1);
|
||||||
|
tx_state = IDLE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (tx_countbits == 0) {
|
||||||
|
write(STDOUT_FILENO, &tx_byte, 1);
|
||||||
|
tx_state = IDLE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case ERROR:
|
||||||
|
tx_countbits--;
|
||||||
|
if (tx_countbits == 0) {
|
||||||
|
tx_state = IDLE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
tx_prev = tx;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct termios oldt;
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||||||
|
|
||||||
|
static void disable_raw_mode(void)
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|
{
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||||||
|
tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldt);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void enable_raw_mode(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static bool initialized = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!initialized) {
|
||||||
|
static struct termios newt;
|
||||||
|
|
||||||
|
tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt);
|
||||||
|
newt = oldt;
|
||||||
|
cfmakeraw(&newt);
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||||||
|
#ifdef EXIT_ON_CTRL_C
|
||||||
|
newt.c_lflag |= ISIG;
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newt);
|
||||||
|
initialized = true;
|
||||||
|
atexit(disable_raw_mode);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int nonblocking_read(unsigned char *c)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int ret;
|
||||||
|
unsigned long val = 0;
|
||||||
|
struct pollfd fdset[1];
|
||||||
|
|
||||||
|
enable_raw_mode();
|
||||||
|
|
||||||
|
memset(fdset, 0, sizeof(fdset));
|
||||||
|
|
||||||
|
fdset[0].fd = STDIN_FILENO;
|
||||||
|
fdset[0].events = POLLIN;
|
||||||
|
|
||||||
|
ret = poll(fdset, 1, 0);
|
||||||
|
if (ret == 0)
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
|
||||||
|
ret = read(STDIN_FILENO, &val, 1);
|
||||||
|
if (ret != 1) {
|
||||||
|
fprintf(stderr, "%s: read of stdin returns %d\n", __func__, ret);
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ret == 1) {
|
||||||
|
*c = val;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static enum state rx_state = IDLE;
|
||||||
|
static unsigned char rx_char;
|
||||||
|
static unsigned long rx_countbits;
|
||||||
|
static unsigned char rx_bit;
|
||||||
|
static unsigned char rx = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Avoid calling poll() too much */
|
||||||
|
#define RX_INTERVAL 10000
|
||||||
|
static unsigned long rx_sometimes;
|
||||||
|
|
||||||
|
unsigned char uart_rx(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned char c;
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (rx_state) {
|
||||||
|
case IDLE:
|
||||||
|
if (rx_sometimes++ >= RX_INTERVAL) {
|
||||||
|
rx_sometimes = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (nonblocking_read(&c)) {
|
||||||
|
rx_state = START_BIT;
|
||||||
|
rx_char = c;
|
||||||
|
rx_countbits = BITWIDTH;
|
||||||
|
rx_bit = 0;
|
||||||
|
rx = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case START_BIT:
|
||||||
|
rx_countbits--;
|
||||||
|
if (rx_countbits == 0) {
|
||||||
|
rx_state = BITS;
|
||||||
|
rx_countbits = BITWIDTH;
|
||||||
|
rx = rx_char & 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case BITS:
|
||||||
|
rx_countbits--;
|
||||||
|
if (rx_countbits == 0) {
|
||||||
|
rx_bit = rx_bit + 1;
|
||||||
|
if (rx_bit == 8) {
|
||||||
|
rx = 1;
|
||||||
|
rx_state = STOP_BIT;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
rx = (rx_char >> rx_bit) & 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
rx_countbits = BITWIDTH;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case STOP_BIT:
|
||||||
|
rx_countbits--;
|
||||||
|
if (rx_countbits == 0) {
|
||||||
|
rx_state = IDLE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return rx;
|
||||||
|
}
|
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