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tools/rv_asm.py - 极简 RISC-V 汇编器（Python 3，无第三方依赖），支持 add/sub/and/or/xor/sll/srl/sra/slt/sltu、mul/mulh/mulhsu/mulhu、 addi/slti/sltiu/xori/ori/andi、slli/srli/srai、lw/sw、 beq/bne/blt/bge/bltu/bgeu、lui、jal/jalr、ecall、标签与 # 注释； - 提供 print / halt 两条双字伪指令（分别等价于 addi a7,zero,34 + ecall、 addi a7,zero,10 + ecall）； - I 型与访存立即数做 12 位有符号范围检查，越界直接报错，避免静默截断； - 除 hex 外同时输出 .lst 编码清单，便于与 .asm 逐行核对。 testbench/programs/isa_test.asm + isa_test.expected - 指令扩展验证程序：sltiu（两个方向）、xor/sll/srl/sra、mul/mulh/mulhu/mulhsu、 bltu/bge/bgeu 的有符号与无符号区分，以及 bge/bgeu/bltu 三个循环， 共 24 项 LED 输出，期望值逐行保存在 isa_test.expected。 testbench/programs/lui_test.asm - LUI 验证程序：0x12345 / 0xfffff / 0x80000 与 lui+addi 组合，共 4 项输出。 另外包含编辑器/格式化工具对 cpu21_riscv_alu.v、cpu21_riscv_branch_unit.v、 cpu21_riscv_decoder.v 的重排（纯格式，语义等价）。 验证（xsim + testbench/tb_no_intr.v，按提交后的正式路径生成 hex） - isa_test：24 项 LED 输出与 isa_test.expected 逐项一致，143 周期后 halt 停机； - lui_test：12345000 / fffff000 / 80000000 / 12345678，21 周期后停机； - 重新编译无 error / warning。
110 lines
3.5 KiB
NASM
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# 指令扩展验证程序：每条被测指令的结果都通过 ecall(a7=34) 输出，最后用 halt 停机。
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# 期望输出顺序见每行注释（共 24 次输出），同时保存在同目录 isa_test.expected（每行一项 LED 值）。
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#
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# 用法（在仓库根目录执行）：
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# python tools/rv_asm.py testbench/programs/isa_test.asm <仿真工作目录>/risc-v-benchmark_ccab.hex
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# 再用 testbench/tb_no_intr.v 仿真；hex 命名为 risc-v-benchmark_ccab.hex 时会被测试
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# 平台优先从仿真工作目录载入（参见 tb_no_intr.v 的 ROM 探测顺序）。
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# print / halt 是 tools/rv_asm.py 提供的双字伪指令：
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# print = addi a7,zero,34 + ecall；halt = addi a7,zero,10 + ecall。
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# ---- sltiu：立即数符号扩展后做无符号比较 ----
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addi t0, zero, 1
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addi t1, zero, -1 # t1 = 0xffffffff
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sltiu a0, t0, -1 # 1 <u 0xffffffff -> 00000001
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print
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sltiu a0, t1, 1 # 0xffffffff <u 1 -> 00000000
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print
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# ---- xor / sll / srl / sra（原有指令回归）----
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addi t0, zero, 0xff
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addi t1, zero, -1
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xor a0, t0, t1 # 0xff ^ 0xffffffff -> ffffff00
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print
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addi t0, zero, 1
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addi t1, zero, 31
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sll a0, t0, t1 # 1 << 31 -> 80000000
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print
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addi t0, zero, -1
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addi t1, zero, 28
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srl a0, t0, t1 # 逻辑右移 -> 0000000f
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print
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sra a0, t0, t1 # 算术右移 -> ffffffff
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||
print
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# ---- mul：无符号乘积低 32 位 ----
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addi t0, zero, 1234
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addi t1, zero, 567
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mul a0, t0, t1 # 1234*567 = 0x000aad1e
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||
print
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# ---- mulh / mulhu / mulhsu：64 位乘积的高 32 位 ----
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addi t0, zero, -1 # 有符号 -1 / 无符号 0xffffffff
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addi t1, zero, -1
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mulh a0, t0, t1 # (-1)*(-1)=1 -> 00000000
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print
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mulhu a0, t0, t1 # 0xffffffff^2 -> fffffffe
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||
print
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addi t0, zero, -1
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addi t1, zero, 2
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mulhsu a0, t0, t1 # (-1)*2=-2 -> ffffffff
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||
print
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# ---- bltu：0 <u 0xffffffff 成立（按有符号比较则不成立）----
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addi t0, zero, -1
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bltu zero, t0, bltu_ok
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addi a0, zero, 0x101 # 不应执行
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||
print
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bltu_ok:
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addi a0, zero, 0x601 # 00000601
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||
print
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# ---- bge：有符号 >= ，(-1) >= 0 不成立，应走 fall-through ----
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addi t0, zero, -1
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bge t0, zero, bge_bad
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addi a0, zero, 0x602 # 00000602
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||
print
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jal zero, bge_done
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bge_bad:
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addi a0, zero, 0x102 # 不应执行
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||
print
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bge_done:
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||
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# ---- bgeu：无符号 >= ，0xffffffff >=u 0 成立 ----
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addi t0, zero, -1
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bgeu t0, zero, bgeu_ok
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addi a0, zero, 0x103 # 不应执行
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||
print
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bgeu_ok:
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addi a0, zero, 0x603 # 00000603
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||
print
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# ---- bge 循环：从 -3 递增到 0（共 4 次输出）----
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addi s1, zero, -3
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bge_loop:
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add a0, zero, s1
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print # fffffffd / fffffffe / ffffffff / 00000000
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addi s1, s1, 1
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bge zero, s1, bge_loop
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# ---- bgeu 循环：3 -> 1（共 3 次输出）----
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addi t0, zero, 3
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bgeu_loop:
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add a0, zero, t0
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print # 00000003 / 00000002 / 00000001
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addi t0, t0, -1
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addi t2, zero, 1
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bgeu t0, t2, bgeu_loop
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||
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||
# ---- bltu 循环：4 -> 1（共 4 次输出）----
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addi s1, zero, 4
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bltu_loop:
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add a0, zero, s1
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print # 00000004 / 00000003 / 00000002 / 00000001
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addi s1, s1, -1
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||
bltu zero, s1, bltu_loop
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||
halt
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