`timescale 1ns / 1ps
// =============================================================================
// tb_saolei_play —— 没有 VGA 显示器时"在命令行里玩扫雷"用的测试平台
//
// 与 tb_saolei 的区别：没有写死的游戏脚本，改成受外部文件驱动：
//
//   cmd.txt  外部（xsim 的 Tcl，见 pipelined-cpu/tools/play_saolei.tcl）往里写
//            按键字符；本 TB 每 100 us 仿真时间轮询一次，读到**一个**字符就执行
//            对应的按键脉冲，然后把文件清空。（多个动作用多次发送实现，
//            play_saolei.tcl 的 k 命令会自动把 "uuc" 拆成三次发。）
//              u/w 光标上移      d/s 光标下移
//              l/a 光标左移      r   光标右移
//              c   左键点击（BTNC）
//              f   插旗模式点击（先按 SW3 再点击，点上/取消旗帜）
//              p   只切换 SW3（插旗模式开关，不点击）
//              g   按板上的 go 键
//              z   复位（拉低 rst_n 再放开，等于重新上电）
//
//   now.txt  每 1 ms 仿真时间把当前显存 dump 一次（格式同 tb_saolei）：
//              py saolei/tools/fb2png.py --term now.txt   -> 终端里的彩色棋盘
//              py saolei/tools/fb2png.py now.txt a.png    -> 640x480 截图
//
// 编译（两个 -d 都要带 SAOLEI_ROM）：
//   xvlog -d SAOLEI_ROM -i srcs/board -i srcs/rtl srcs/rtl/*.v \
//         srcs/board/cpu21_board_top.v srcs/tb/tb_saolei_play.v
//   xelab -d SAOLEI_ROM -top tb_saolei_play -snapshot saolei_play
//   xsim   saolei_play -tclbatch tools/play_saolei.tcl
//
// 说明：和 tb_saolei 一样用 POINTER_SAMPLE_DIV=50 压缩按键去抖（上板仍是 50000）。
// =============================================================================

module tb_saolei_play;

    // ---- 板级顶层端口（全部由本 TB / cmd.txt 驱动，不用 add_force）----
    reg         clk100 = 1'b0;
    reg         rst_n  = 1'b0;
    reg         go     = 1'b0;
    reg  [ 2:0] irq_sw = 3'b000;
    reg         btnu   = 1'b0;
    reg         btnd   = 1'b0;
    reg         btnl   = 1'b0;
    reg         btnr   = 1'b0;
    reg         sw_flag = 1'b0;

    wire [15:0] led;
    wire        led_we;
    wire [ 7:0] an;
    wire [ 6:0] seg;
    wire        dp;
    wire [ 3:0] vga_r, vga_g, vga_b;
    wire        vga_hs, vga_vs;

    always #5 clk100 = ~clk100;

    cpu21_board_top #(
                        .POINTER_SAMPLE_DIV(50)      // 仿真里加速按键去抖（上板默认 50000）
                    ) dut (
                        .clk100  (clk100),
                        .rst_n   (rst_n),
                        .go      (go),
                        .irq_sw  (irq_sw),
                        .btnu    (btnu),
                        .btnd    (btnd),
                        .btnl    (btnl),
                        .btnr    (btnr),
                        .sw_flag (sw_flag),
                        .led     (led),
                        .led_we  (led_we),
                        .an      (an),
                        .seg     (seg),
                        .dp      (dp),
                        .vga_r   (vga_r),
                        .vga_g   (vga_g),
                        .vga_b   (vga_b),
                        .vga_hs  (vga_hs),
                        .vga_vs  (vga_vs),
                        .ps2_clk (1'b1),
                        .ps2_data(1'b1)
                    );

    // ---- 一个按键脉冲：按住 hold_us 再松开，然后留 200 us 让 CPU 消化事件 ----
    task pulse;
        input integer which;
        input integer hold_us;
        begin
            case (which)
                1:
                    btnu = 1'b1;
                2:
                    btnd = 1'b1;
                3:
                    btnl = 1'b1;
                4:
                    btnr = 1'b1;
                default:
                    go = 1'b1;
            endcase
            #(hold_us * 1000);
            case (which)
                1:
                    btnu = 1'b0;
                2:
                    btnd = 1'b0;
                3:
                    btnl = 1'b0;
                4:
                    btnr = 1'b0;
                default:
                    go = 1'b0;
            endcase
            #(200 * 1000);
        end
    endtask

    // ---- 把 cmd.txt 里的一个字符变成按键动作 ----
    // 注意：一次只取一个字符（$fgetc），不用 $fgets/字符串，
    //       这样不会踩 "reg [8*N:1] 里第一个字符落在哪个字节" 的坑。
    task do_key;
        input [7:0] ch;
        begin
            case (ch)
                8'h75, 8'h77:
                    pulse(1, 20);              // u / w 上
                8'h64, 8'h73:
                    pulse(2, 20);              // d / s 下
                8'h6C, 8'h61:
                    pulse(3, 20);              // l / a 左
                8'h72:
                    pulse(4, 20);              // r 右
                8'h63:
                    pulse(0, 30);              // c 左键点击
                8'h67:
                    pulse(0, 30);              // g go 键（同一次点击）
                8'h66: begin                              // f 插旗模式点击
                    sw_flag = 1'b1;
                    #(30 * 1000);
                    pulse(0, 30);
                    #(30 * 1000);
                    sw_flag = 1'b0;
                    #(30 * 1000);
                end
                8'h70: begin                              // p 只切换插旗开关
                    sw_flag = ~sw_flag;
                    #(50 * 1000);
                end
                8'h7A: begin                              // z 复位
                    rst_n = 1'b0;
                    #(2 * 1000);
                    rst_n = 1'b1;
                    #(500 * 1000);
                end
                default:
                    ;                                // 其它字符忽略
            endcase
        end
    endtask

    integer cfp;
    integer chc;

    // ---- 命令轮询：每 100 us 看一次 cmd.txt（只读第一个字符）----
    initial begin
        #2000;
        rst_n = 1'b1;                                     // 上电复位释放
        forever begin
            #(100 * 1000);
            cfp = $fopen("cmd.txt", "r");
            if (cfp != 0) begin
                chc = $fgetc(cfp);
                $fclose(cfp);
                cfp = $fopen("cmd.txt", "w");            // 处理掉就清空，避免重复执行
                if (cfp != 0)
                    $fclose(cfp);
                if ((chc > 0) && (chc != 8'h0A) && (chc != 8'h0D) && (chc != 8'h20))
                    do_key(chc[7:0]);
            end
        end
    end

    // ---- 画面 dump：每 1 ms 覆盖写一次 now.txt ----
    integer df, w2, b2;

    initial begin
        forever begin
            #(1 * 1000 * 1000);
            df = $fopen("now.txt", "w");
            if (df != 0) begin
                $fwrite(df, "TIME %0t\n", $time);
                $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)
                    for (b2 = 0; b2 < 4; b2 = b2 + 1)
                        $fwrite(df, "%02X\n", dut.fb[w2][b2*8 +: 8]);
                $fclose(df);
            end
        end
    end

endmodule