Anccend
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cpu21_mmio.v（新增） - 在 MEM 级做地址译码，把外设寄存器映射进数据地址空间；目前实现 LED 数据 寄存器（地址由顶层 parameter LED_ADDR 指定，默认 0x0000_1000，位于 4 KB 数据 RAM 之外，不会与 RAM 冲突）； - 地址译码按“字”对齐：同一 32 位寄存器内任意字节偏移都算命中，具体修改 哪几个字节由 wstrb 决定，因此 sw 写全字、sb 只写单字节（与 RAM 字节写 语义一致）； - 读命中时由顶层用 rdata_o 取代 data_rdata_i，从而支持把 LED 值读回； - led_valid_o 在写入后拉高一拍，作为“本周期有 LED 写入”的指示。 cpu21_riscv_redirect_int_bpb.v - 顶层参数新增 LED_ADDR；例化 cpu21_mmio 并新增访存读数据选择 mem_rdata = mmio_rdata_hit ? mmio_rdata : data_rdata_i（MEM/WB 捕获用它）； - 删除 ecall 驱动的 LED 逻辑（原 ex_led_event 与 led_data_q/led_valid_q 寄存器 移入 MMIO 模块），LED 输出端口改由 cpu21_mmio 驱动； - ecall 保留停机语义：a7==34 的历史“显示”调用保留为无操作，其余（如 a7=10） 仍置 halted_o。 测试资产 - tools/rv_asm.py：print 伪指令改为“lui t6,LED_ADDR>>12 + sw a0,0(t6)”（写 MMIO LED 寄存器，仍需两个字）；新增 sb 支持；文末说明同步更新； - testbench/programs/mmio_test.asm + mmio_test.expected（新增）：覆盖全字写、 读回、字节写三种情况； - isa_test.asm / lui_test.asm 迁移到 MMIO 输出方式； - 两个 testbench 的 RAM 模型处注明 MMIO 区域不属于 RAM。 验证（xsim，按提交后的正式路径生成 hex） - mmio_test：4 项输出全部匹配（12345678 / 12345678 / ffffffff / ffff7fff， 最后一项为 sb 覆盖 led[15:8] 后读回）； - isa_test：24 项输出与 isa_test.expected 逐项一致；lui_test：4 项输出正确； - 中断测试程序回归：IRQ1@cyc85、IRQ2@cyc266、IRQ3@cyc447 与改动前一致， FINAL 统计完全一致（stalls=11 bubbles=297 cond_taken=648 pred_ok=663 pred_fail=102，6003 周期）； - benchmark 长仿真回归：FINAL 统计与改动前完全一致（stalls=3195 bubbles=6955 cond_taken=8857 pred_ok=9455 pred_fail=1050，60000 周期），且 LED 输出次数为 0， 确认 ecall 已不再驱动 LED； - cpu21_mmio.v 已加入 Vivado 工程 sources_1。
111 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 MMIO 写 LED 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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# 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（print 会占用 t6）：
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# print = lui t6,0x1000>>12 + sw a0,0(t6)（写 MMIO 的 LED 寄存器）；
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# halt = addi a7,zero,10 + ecall（ecall 停机）。
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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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# ---- 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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# ---- 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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