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4edcb07e1f
367
rtl/mips_cpu_control.v
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367
rtl/mips_cpu_control.v
Normal file
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@ -0,0 +1,367 @@
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/*
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||||||
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Instr
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*0: XOR SUBU SRLV SRL SRAV SRA SLTU SLT SLLV
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||||||
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SLL OR MULTU MULT MTLO MTHI JR JALR DIVU
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DIV AND ADDU
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1: BLTZAL BLTZ BGEZAL BGEZ
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2: J
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3: JAL
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4: BEQ
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5: BNE
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6: BLEZ
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7: BGTZ
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*9: ADDIU
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10: SLTI
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11: SLTIU
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12: ANDI
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13: ORI
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14: XORI
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15: LUI
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32: LB
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33: LH
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34: LWL
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*35: LW
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|
36: LBU
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|
37: LHU
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|
38: LWR
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||||||
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40: SB
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|
41: SH
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*43: SW
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||||||
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*/
|
||||||
|
|
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|
/*
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||||||
|
Regdst:
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|
00:Instr[20-16]
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||||||
|
01:Instr[15-11]
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10:2'd31
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||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
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|
Memtoreg:
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||||||
|
00: Alu output
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01: Memory output
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10: PC+4 output
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||||||
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*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
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||||||
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Aluop:
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||||||
|
0: r-type instructions
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||||||
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1: <0
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||||||
|
2: >=0
|
||||||
|
3: =0
|
||||||
|
4: =/=0
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||||||
|
5: <=0
|
||||||
|
6: >0
|
||||||
|
7: add
|
||||||
|
8: slt (signed)
|
||||||
|
9: slt (unsigned)
|
||||||
|
10: and
|
||||||
|
11: or
|
||||||
|
12: xor
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
//Commented signals represents dont care(x)
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||||||
|
|
||||||
|
module MIPS_Control_Harvard(
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|
input logic[5:0] Instr,
|
||||||
|
input logic[5:0] Instr2,
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||||||
|
output logic[1:0] Regdst,
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|
output logic Branch,
|
||||||
|
output logic Memread,
|
||||||
|
output logic[1:0] Memtoreg,
|
||||||
|
output logic[3:0] Aluop,
|
||||||
|
output logic Memwrite,
|
||||||
|
output logic Alusrc,
|
||||||
|
output logic Regwrite,
|
||||||
|
output logic Jump,
|
||||||
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);
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always_comb begin
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case(Instr)
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6'd0: begin
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Regdst=2'b01;
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Branch=0;
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||||||
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Memread=0;
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||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b00;
|
||||||
|
Aluop=4'd0;
|
||||||
|
Alusrc=0;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd1: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b10;
|
||||||
|
Branch=1;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
if(Instr2[5]==1)begin
|
||||||
|
Memtoreg=2'b10;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
if (Instr2[0]==0)begin
|
||||||
|
Aluop=4'd1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
if (Instr2[0]==1)begin
|
||||||
|
Aluop=4'd2;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
Alusrc=0;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd2: begin
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//Regdst=2'b;
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|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
//Memtoreg=;
|
||||||
|
//Aluop=4'd;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
//Alusrc=;
|
||||||
|
Regwrite=0;
|
||||||
|
Jump=1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd3: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b10;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b10;
|
||||||
|
//aluop=4'd;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
//Alusrc=;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd4: begin
|
||||||
|
//Regdst=2'b;
|
||||||
|
Branch=1;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
//Memtoreg=;
|
||||||
|
Aluop=4'd3;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=0;
|
||||||
|
Regwrite=0;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd5: begin
|
||||||
|
//Regdst=2'b;
|
||||||
|
Branch=1;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
//Memtoreg=;
|
||||||
|
Aluop=4'd4;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=0;
|
||||||
|
Regwrite=0
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd6: begin
|
||||||
|
//Regdst=2'b;
|
||||||
|
Branch=1;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
//Memtoreg=;
|
||||||
|
Aluop=4'd5;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=0;
|
||||||
|
Regwrite=0;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd7: begin
|
||||||
|
//Regdst=2'b;
|
||||||
|
Branch=1;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
//Memtoreg=;
|
||||||
|
Aluop4'd6;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=0;
|
||||||
|
Regwrite=0;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd9: begin
|
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|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b00;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd10: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b00;
|
||||||
|
Aluop=4'd8;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd11: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b00;
|
||||||
|
Aluop=4'd9;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd12: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b00;
|
||||||
|
Aluop=4'd10;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd13: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b00;
|
||||||
|
Aluop=4'd11;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd14: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b00;
|
||||||
|
Aluop=4'd12;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd15: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
Memtoreg=2b'00;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd32: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=1;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b01;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd33: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=1;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b01;
|
||||||
|
Aluop=4'd8;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd34: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=1;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b01;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd35: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=1;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b01;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd36: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=1;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b01;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd37: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=1;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b01;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd38: begin
|
||||||
|
Regdst=2'b00;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=1;
|
||||||
|
Memtoreg=2'b01;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=0;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=1;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd40: begin
|
||||||
|
//Regdst=2'b;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
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Memread=0;
|
||||||
|
//Memtoreg=;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=1;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=0;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd41: begin
|
||||||
|
//Regdst=2'b;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
//Memtoreg=;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=1;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=0;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
6'd43: begin
|
||||||
|
//Regdst=2'b;
|
||||||
|
Branch=0;
|
||||||
|
Memread=0;
|
||||||
|
//Memtoreg=;
|
||||||
|
Aluop=4'd7;
|
||||||
|
Memwrite=1;
|
||||||
|
Alusrc=1;
|
||||||
|
Regwrite=0;
|
||||||
|
Jump=0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
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||||||
|
end
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||||||
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|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
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