Anccend/risc-v-cpu
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feat(tools): 仿真调试台适配新版显存，并修好 xsim 里跑 python 的环境问题

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tb_saolei.v / tb_saolei_play.v：
- dump 从 1200 字节（1 字节/格）改成 2400 字节（每格 2 字节）
- 变量地址按新 ELF 更新（g_state 0x7AC、mine_bm 0x86C、g_ncells 0x8B4 ...）
- 已揭开格数直接读 opened_cnt（0x7B4），通关目标改成 g_ncells - g_mines

fb2png.py：
- 支持每格 2 字节（byte0 字形[5:0] / byte1 颜色[2:0]）
- 字库不再手工抄表，改成直接解析 cpu21_vga.v 的 font_row()，RTL 加字模会自动跟随
- 字形 16..41 显示成 A-Z

play_saolei.tcl：
- 用绝对路径找系统 Python：xsim 的环境里 py 会选中 Vivado 自带的 python3.8，
  报 SRE module mismatch
- 清掉 PYTHONHOME/PYTHONPATH，否则系统 python 也会去 Vivado 的 lib 找模块
- render/save_shot 补 global python

实测：hard 模式 30x16 棋盘在终端正常显示，点击展开的区域横跨屏幕第 13~22 行
（含中线以下的 8 行）-> 证实 FB_WORDS 那个"只能写前 15 行"的 bug 已修好
This commit is contained in:
Alpha
2026-09-23 21:21:32 +08:00
parent 10d4836ad7
commit 64428bdd85
4 changed files with 130 additions and 74 deletions
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pipelined-cpu/srcs/tb/tb_saolei.v
+41 -32
View File
@@ -215,18 +215,23 @@ module tb_saolei;
end
endtask
// g_exit=0x04 g_in_level=0x08 acc_y=0x40C acc_x=0x410 cur_c=0x414
// cur_r=0x418 g_first_done=0x420 g_state=0x424
// g_evq_lost=0x490 g_evq_tail=0x494 g_evq_head=0x498
// 最新版（显存每格 2 字节、难度三档不同尺寸）变量地址：
// g_exit=0x04 g_in_level=0x08 acc_y=0x78C acc_x=0x790 cur_c=0x794
// cur_r=0x798 g_difficulty=0x7A0 g_mines=0x7A4 g_first_done=0x7A8
// g_state=0x7AC flags_cnt=0x7B0 opened_cnt=0x7B4
// flag_bm=0x7F4 open_bm=0x830 mine_bm=0x86C
// g_ncells=0x8B4 g_evq_lost=0x8C0 g_evq_tail=0x8C4 g_evq_head=0x8C8
task dump_vars;
begin
$display(" [vars] exit=%0d in_level=%0d cur=(r%0d,c%0d) acc=(%0d,%0d) first=%0d state=%0d lost=%0d evq(h=%0d,t=%0d)",
$display(" [vars] exit=%0d in_level=%0d cur=(r%0d,c%0d) acc=(%0d,%0d) diff=%0d mines=%0d first=%0d state=%0d flags=%0d opened=%0d lost=%0d evq(h=%0d,t=%0d)",
dut.ram[32'h0004 >> 2], dut.ram[32'h0008 >> 2],
dut.ram[32'h0418 >> 2], dut.ram[32'h0414 >> 2],
dut.ram[32'h0410 >> 2], dut.ram[32'h040C >> 2],
dut.ram[32'h0420 >> 2], dut.ram[32'h0424 >> 2],
dut.ram[32'h0490 >> 2],
dut.ram[32'h0498 >> 2], dut.ram[32'h0494 >> 2]);
dut.ram[32'h0798 >> 2], dut.ram[32'h0794 >> 2],
dut.ram[32'h0790 >> 2], dut.ram[32'h078C >> 2],
dut.ram[32'h07A0 >> 2], dut.ram[32'h07A4 >> 2],
dut.ram[32'h07A8 >> 2], dut.ram[32'h07AC >> 2],
dut.ram[32'h07B0 >> 2], dut.ram[32'h07B4 >> 2],
dut.ram[32'h08C0 >> 2],
dut.ram[32'h08C8 >> 2], dut.ram[32'h08C4 >> 2]);
end
endtask
@@ -235,7 +240,7 @@ module tb_saolei;
integer k2, b2;
begin
nz_cnt = 0;
for (k2 = 0; k2 < 300; k2 = k2 + 1)
for (k2 = 0; k2 < 600; k2 = k2 + 1)
for (b2 = 0; b2 < 4; b2 = b2 + 1)
if (dut.fb[k2][b2*8 +: 8] != 8'h00)
nz_cnt = nz_cnt + 1;
@@ -247,8 +252,8 @@ module tb_saolei;
$fwrite(fh, "CURSOR %0d %0d\n", cursor_row, cursor_col);
$fwrite(fh, "CTRL 0x%02X\n", dut.u_vga.ctrl_i[7:0]);
$fwrite(fh, "STATS fb_we=%0d nonzero=%0d\n", fb_we_cnt, nz_cnt);
$fwrite(fh, "FB 1200\n");
for (w = 0; w < 300; w = w + 1)
$fwrite(fh, "FB 2400\n");
for (w = 0; w < 600; w = w + 1)
for (b = 0; b < 4; b = b + 1)
$fwrite(fh, "%02X\n", dut.fb[w][b*8 +: 8]);
$fclose(fh);
@@ -261,7 +266,7 @@ module tb_saolei;
endtask
// ---------------------------------------------------------------- 完整一局用的工具
// 从 RAM 的位图里取一位（mine_bm @0x470 / open_bm @0x450，字内小端）
// 从 RAM 的位图里取一位（mine_bm @0x86C / open_bm @0x830 / flag_bm @0x7F4）
function integer bitof;
input integer base;
input integer idx;
@@ -270,14 +275,11 @@ module tb_saolei;
end
endfunction
// 已揭开格数（直接数 open_bm 的 1），目标 = 256 - 40 = 216
// 已揭开格数：直接读程序里的 opened_cnt（0x7B4）
integer open_n;
task count_open;
integer k3;
begin
open_n = 0;
for (k3 = 0; k3 < 256; k3 = k3 + 1)
open_n = open_n + bitof(32'h0000_0450, k3);
open_n = dut.ram[32'h07B4 >> 2];
end
endtask
@@ -376,7 +378,7 @@ module tb_saolei;
for (cc = 0; cc < 16; cc = cc + 1) begin
idx = rr * 16 + cc;
goto_cell(rr, cc);
if (bitof(32'h0000_0470, idx) != 0) begin
if (bitof(32'h0000_086C, idx) != 0) begin
sw_flag = 1'b1;
#(30 * 1000);
click_t;
@@ -388,18 +390,20 @@ module tb_saolei;
// 中途退出关卡就立即报警并收手
if (dut.ram[32'h0008 >> 2] == 0) begin
$display(" [game] *** 在盘面 (%0d,%0d) 处退出了关卡！cur=(%0d,%0d) state=%0d",
rr, cc, dut.ram[32'h0418 >> 2], dut.ram[32'h0414 >> 2],
dut.ram[32'h0424 >> 2]);
rr, cc, dut.ram[32'h0798 >> 2], dut.ram[32'h0794 >> 2],
dut.ram[32'h07AC >> 2]);
disable sweep_blk;
end
// 赢了/输了也收手
if (dut.ram[32'h0424 >> 2] != 0)
if (dut.ram[32'h07AC >> 2] != 0)
disable sweep_blk;
end
count_open;
$display(" [game] 第 %0d 行扫完：已揭开 %0d / 216, state=%0d, 旗=%0d, cur=(%0d,%0d)",
rr, open_n, dut.ram[32'h0424 >> 2], dut.ram[32'h0428 >> 2],
dut.ram[32'h0418 >> 2], dut.ram[32'h0414 >> 2]);
$display(" [game] 第 %0d 行扫完：已揭开 %0d / %0d, state=%0d, 旗=%0d, cur=(%0d,%0d)",
rr, open_n,
(dut.ram[32'h08B4 >> 2] - dut.ram[32'h07A4 >> 2]),
dut.ram[32'h07AC >> 2], dut.ram[32'h07B0 >> 2],
dut.ram[32'h0798 >> 2], dut.ram[32'h0794 >> 2]);
if (rr == 3)
dump_fb("fb_10_sweep_a.txt");
if (rr == 7)
@@ -424,31 +428,36 @@ module tb_saolei;
click_t;
#(2 * 1000000);
dump_fb("fb_01_level.txt");
$display(" [game] 进关卡：in_level=%0d state=%0d", dut.ram[32'h0008 >> 2], dut.ram[32'h0424 >> 2]);
$display(" [game] 进关卡：in_level=%0d state=%0d", dut.ram[32'h0008 >> 2], dut.ram[32'h07AC >> 2]);
// 3) 关卡内点盘面中心一格：放雷 + 首次展开（第一下必安全）
click;
#(3 * 1000000);
dump_fb("fb_02_firstclick.txt");
count_open;
$display(" [game] 首次点击后：first=%0d 已揭开 %0d / 216 state=%0d",
dut.ram[32'h0420 >> 2], open_n, dut.ram[32'h0424 >> 2]);
$display(" [game] 首次点击后：first=%0d 已揭开 %0d / %0d state=%0d diff=%0d",
dut.ram[32'h07A8 >> 2], open_n,
(dut.ram[32'h08B4 >> 2] - dut.ram[32'h07A4 >> 2]),
dut.ram[32'h07AC >> 2], dut.ram[32'h07A0 >> 2]);
// 4) 蛇形扫完全盘：揭开全部 216 个安全格 + 给 40 颗雷插旗 -> 目标通关
sweep_board;
#(3 * 1000000);
dump_fb("fb_13_after_sweep.txt");
count_open;
$display(" [game] 扫完后：已揭开 %0d / 216, 旗=%0d, state=%0d, 丢事件=%0d",
open_n, dut.ram[32'h0428 >> 2], dut.ram[32'h0424 >> 2], dut.ram[32'h0490 >> 2]);
$display(" [game] 扫完后：已揭开 %0d / %0d, 旗=%0d, state=%0d, 丢事件=%0d",
open_n, (dut.ram[32'h08B4 >> 2] - dut.ram[32'h07A4 >> 2]),
dut.ram[32'h07B0 >> 2], dut.ram[32'h07AC >> 2], dut.ram[32'h08C0 >> 2]);
// 5) 通关后再点一下 = 返回背景（回到开始界面）
click_t;
#(3 * 1000000);
dump_fb("fb_14_back_to_start.txt");
$display(" [game] === 结束：state=%0d（1=WIN 2=LOSE）已揭开 %0d/216 旗=%0d 丢事件=%0d ===",
dut.ram[32'h0424 >> 2], open_n, dut.ram[32'h0428 >> 2], dut.ram[32'h0490 >> 2]);
$display(" [game] === 结束：state=%0d（1=WIN 2=LOSE）已揭开 %0d/%0d 旗=%0d 丢事件=%0d ===",
dut.ram[32'h07AC >> 2], open_n,
(dut.ram[32'h08B4 >> 2] - dut.ram[32'h07A4 >> 2]),
dut.ram[32'h07B0 >> 2], dut.ram[32'h08C0 >> 2]);
$finish;
end
pipelined-cpu/srcs/tb/tb_saolei_play.v
+2 -2
View File
@@ -189,8 +189,8 @@ module tb_saolei_play;
$fwrite(df, "CURSOR %0d %0d\n",
dut.u_vga.cursor_i[12:8], dut.u_vga.cursor_i[4:0]);
$fwrite(df, "CTRL 0x%02X\n", dut.u_vga.ctrl_i[7:0]);
$fwrite(df, "FB 1200\n");
for (w2 = 0; w2 < 300; w2 = w2 + 1)
$fwrite(df, "FB 2400\n");
for (w2 = 0; w2 < 600; w2 = w2 + 1)
for (b2 = 0; b2 < 4; b2 = b2 + 1)
$fwrite(df, "%02X\n", dut.fb[w2][b2*8 +: 8]);
$fclose(df);
pipelined-cpu/tools/play_saolei.tcl
+20 -4
View File
@@ -34,6 +34,22 @@
set script_dir [file dirname [file normalize [info script]]]
set fb2png [file normalize [file join $script_dir .. .. saolei tools fb2png.py]]
# 找系统 Python：xsim 的 PATH 里带着 Vivado 自带的 python3.8，直接 exec py 会撞上它
# （SRE module mismatch），所以用绝对路径优先。
proc find_python {} {
foreach ver {314 313 312 311 310} {
set c [file join $::env(LOCALAPPDATA) Programs Python "Python$ver" python.exe]
if {[file exists $c]} { return $c }
}
return "py"
}
set python [find_python]
# xsim 的进程环境里带着 Vivado 的 PYTHONHOME，会让**系统 python** 也去 Vivado 的
# lib 里找模块（SRE module mismatch）。清掉它，子进程才不会继承。
catch { unset ::env(PYTHONHOME) }
catch { unset ::env(PYTHONPATH) }
puts " (python: $python)"
# 按键字符 -> 人类可读的动作（只用于回显）
array set KEYNAME {
c "左键点击" u "上" w "上" d "下" s "下"
@@ -56,12 +72,12 @@ if {![file exists "cmd.txt"]} {
# 把 now.txt 渲染到终端（ANSI 彩色棋盘）
proc render {} {
global fb2png
global fb2png python
if {![file exists "now.txt"]} {
puts " (now.txt not ready yet - run a bit first)"
return
}
if {[catch { exec py $fb2png --term now.txt >@stdout 2>@stderr } err]} {
if {[catch { exec $python $fb2png --term now.txt >@stdout 2>@stderr } err]} {
puts " render failed: $err"
puts " try manually: py \"$fb2png\" --term now.txt"
}
@@ -85,11 +101,11 @@ file mkdir $shot_dir
set shot_n 0
proc save_shot {tag} {
global fb2png shot_dir
global fb2png shot_dir python
if {![file exists "now.txt"]} { return }
incr ::shot_n
set name [format "%s/%03d_%s.png" $shot_dir $::shot_n $tag]
if {[catch { exec py $fb2png --quiet now.txt $name } err]} {
if {[catch { exec $python $fb2png --quiet now.txt $name } err]} {
puts " (screenshot failed: $err)"
return
}
saolei/tools/fb2png.py
+67 -36
View File
@@ -9,43 +9,70 @@
dump 格式（tb_saolei.v 里的 dump_fb 任务生成）:
CURSOR <row> <col>
CTRL 0x<byte> # [0] 光标可见 [6:4] 背景色
FB 1200 # 随后 1200 行十六进制字节，按格号 0..1199
FB 2400 # 随后 2400 行十六进制字节：每格 2 字节（字形、颜色）
渲染依据（与 RTL 严格对应，改 RTL 时这两个表要同步）:
* 字库 cpu21_vga.v 的 font_row()：8x8、bit7 是最左像素，放大 2 倍 = 16x16 一格
渲染依据（与 RTL 严格对应）:
* 字库：直接从 cpu21_vga.v 的 font_row() 解析（8x8、bit7 最左，放大 2 倍 = 16x16 一格）
—— RTL 改了字库（比如新增 A-Z）这里会自动跟随，不用手工抄表
* 调色板 cpu21_vga.v 的 pal()：3 位 -> 4:4:4 RGB（0xA 分量 = 170）
* 显存每格 2 字节：byte0 = 字形[5:0]，byte1 = 颜色[2:0]
* 光标 cpu21_vga.v 的 cursor_box：格子四边一圈 2 像素宽的黄色框（常亮）
* 画面 40x30 格 -> 640x480
另外还会在终端打印一份 ASCII 图，方便在没有图片查看器的地方快速看结果。
"""
import os
import re
import struct
import sys
import zlib
COLS, ROWS = 40, 30
CELL_PX = 16 # 8x8 字模放大 2 倍
FB_BYTES = COLS * ROWS * 2 # 每格 2 字节（字形 + 颜色）= 2400
# --- 字库（8 行/字，bit7 = 最左），抄自 cpu21_vga.v 的 font_row() ---
FONT = {
0: [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00], # 空白
1: [0x18, 0x38, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x7E, 0x00], # 1
2: [0x3C, 0x66, 0x06, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x7E, 0x00], # 2
3: [0x3C, 0x66, 0x06, 0x1C, 0x06, 0x66, 0x3C, 0x00], # 3
4: [0x0C, 0x1C, 0x3C, 0x6C, 0x7E, 0x0C, 0x0C, 0x00], # 4
5: [0x7E, 0x60, 0x7C, 0x06, 0x06, 0x66, 0x3C, 0x00], # 5
6: [0x1C, 0x30, 0x60, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x00], # 6
7: [0x7E, 0x66, 0x0C, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x00], # 7
8: [0x3C, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x00], # 8
9: [0xFF, 0x81, 0xBD, 0xA5, 0xA5, 0xBD, 0x81, 0xFF], # 未揭开
10: [0x40, 0x70, 0x78, 0x70, 0x40, 0x40, 0x40, 0x00], # 旗
11: [0x3C, 0x7E, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7E, 0x3C], # 雷
12: [0x81, 0x42, 0x24, 0x18, 0x18, 0x24, 0x42, 0x81], # 爆炸
13: [0x3C, 0x66, 0x06, 0x0C, 0x18, 0x00, 0x18, 0x00], # 问号
14: [0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00], # 横线
15: [0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF], # 实心
}
RTL_VGA = os.path.normpath(os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)),
"..", "..", "pipelined-cpu", "srcs", "rtl",
"cpu21_vga.v"))
def load_font_from_rtl(path=None):
"""直接从 cpu21_vga.v 的 font_row() 里解析 8x8 字模，返回 {字形号: [8 行]}。
RTL 里每个字形形如
6'd16: font_row = (r == 3'd0) ? 8'h7C : (r == 3'd1) ? 8'h66 : ... ;
或全部相同行时形如
6'd15: font_row = 8'hFF;
两种情况都能解析。
"""
path = path or RTL_VGA
try:
with open(path, encoding="utf-8", errors="replace") as f:
text = f.read()
except OSError as e:
raise SystemExit("读不到 RTL 字库 %s：%s" % (path, e))
m = re.search(r"function\s*\[7:0\]\s*font_row.*?endfunction", text, re.S)
if not m:
raise SystemExit("%s 里找不到 font_row()" % path)
font = {}
parts = re.split(r"6'd(\d+)\s*:", m.group(0))
for i in range(1, len(parts) - 1, 2): # 奇数下标是字形号，后一格是它的分支体
idx, seg = int(parts[i]), parts[i + 1]
rows = [0] * 8
pairs = re.findall(r"\(r == 3'd(\d+)\)\s*\?\s*8'h([0-9A-Fa-f]{2})", seg)
if pairs:
for k, v in pairs:
rows[int(k)] = int(v, 16)
else: # 形如 "font_row = 8'hFF;"：8 行一样
one = re.search(r"font_row\s*=\s*8'h([0-9A-Fa-f]{2})", seg)
if one:
rows = [int(one.group(1), 16)] * 8
font[idx] = rows
if not font:
raise SystemExit("%s 的 font_row() 没解析出任何字形" % path)
return font
# --- 调色板（3 位 -> RGB），抄自 cpu21_vga.v 的 pal()，4 位分量按 *17 扩到 8 位 ---
PAL = [
@@ -98,18 +125,24 @@ def parse_dump(path):
fb.append(int(line, 16))
except ValueError:
pass
if len(fb) != 1200:
raise SystemExit("显存字节数不对：%d（应为 1200）" % len(fb))
if len(fb) != FB_BYTES:
raise SystemExit("显存字节数不对：%d（应为 %d；新版每格 2 字节）"
% (len(fb), FB_BYTES))
return cur, ctrl, fb
def cell_of(fb, idx):
"""第 idx 格 -> (字形, 颜色)：byte0 = 字形[5:0]，byte1 = 颜色[2:0]。"""
return fb[2 * idx] & 0x3F, fb[2 * idx + 1] & 0x07
def cell_char(g):
"""字形号 -> 一个可见字符（字形 1..8 就是数字 1..8）。"""
if g in GLYPH_CH:
return GLYPH_CH[g]
"""字形号 -> 一个可见字符（1..8 数字，16..41 = A-Z，其余见 GLYPH_CH）。"""
if 16 <= g <= 41:
return chr(ord('A') + g - 16)
if 1 <= g <= 8:
return chr(ord('0') + g)
return ' '
return str(g)
return GLYPH_CH.get(g, '?')
def dump_note(path):
@@ -140,8 +173,7 @@ def draw_term(fb, cur, cursor_box, note=""):
for y in range(ROWS):
cells = []
for x in range(COLS):
cell = fb[y * COLS + x]
g, c = cell & 0xF, (cell >> 4) & 0x7
g, c = cell_of(fb, y * COLS + x)
r, gg, b = PAL[c]
ch = cell_char(g)
if cursor_box and (x, y) == cur:
@@ -151,7 +183,7 @@ def draw_term(fb, cur, cursor_box, note=""):
cells.append("\x1b[38;2;%d;%d;%dm%s" % (r * 17, gg * 17, b * 17, ch))
out.append("%2d " % y + "".join(cells) + "\x1b[0m\n")
out.append("\x1b[0m")
out.append("图例： #=未揭开 P=旗 *=雷 X=爆炸 ?=问号 1..8=数字 空格=已揭开的空地；反色格 = 光标\n")
out.append("图例： #=未揭开 P=旗 *=雷 X=爆炸 A-Z=文字 1..8=数字 空格=已揭开的空地；反色格 = 光标\n")
sys.stdout.write("".join(out))
sys.stdout.flush()
@@ -165,13 +197,13 @@ def main():
if quiet:
args.remove("--quiet")
if quiet: # 只出图不说话（给脚本批量截图用）
import os
sys.stdout = open(os.devnull, "w")
if not args:
raise SystemExit(__doc__)
src = args[0]
dst = args[1] if len(args) > 1 else src.rsplit(".", 1)[0] + ".png"
cur, ctrl, fb = parse_dump(src)
font = load_font_from_rtl()
bg = (ctrl >> 4) & 0x7
cursor_box = bool(ctrl & 1) and cur[0] is not None
@@ -190,9 +222,8 @@ def main():
cy, fy = y // CELL_PX, (y % CELL_PX) // 2
for x in range(COLS * CELL_PX):
cx, fx = x // CELL_PX, (x % CELL_PX) // 2
cell = fb[cy * COLS + cx]
g, c = cell & 0xF, (cell >> 4) & 0x7
px_on = (FONT[g][fy] >> (7 - fx)) & 1
g, c = cell_of(fb, cy * COLS + cx)
px_on = (font.get(g, [0] * 8)[fy] >> (7 - fx)) & 1
col = c if px_on else bg
if cursor_box and (cx, cy) == cur:
# 光标格：四边 2 像素黄色框，与 cpu21_vga.v 的 cursor_box 一致