source: XOpenSparcT1/trunk/T1-common/common/ucb_flow_jbi.v @ 6

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versione iniziale opensparc

Line 
1// ========== Copyright Header Begin ==========================================
2//
3// OpenSPARC T1 Processor File: ucb_flow_jbi.v
4// Copyright (c) 2006 Sun Microsystems, Inc.  All Rights Reserved.
5// DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES.
6//
7// The above named program is free software; you can redistribute it and/or
8// modify it under the terms of the GNU General Public
9// License version 2 as published by the Free Software Foundation.
10//
11// The above named program is distributed in the hope that it will be
12// useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14// General Public License for more details.
15//
16// You should have received a copy of the GNU General Public
17// License along with this work; if not, write to the Free Software
18// Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
19//
20// ========== Copyright Header End ============================================
21////////////////////////////////////////////////////////////////////////
22/*
23//  Module Name:        ucb_flow_jbi
24//      Description:    Unit Control Block
25//                      - supports 1B/2B/4B/8B/16B read with flow control
26//                      - supports 1B/2B/4B/8B write with flow control
27//                      - does NOT support ifill request
28//                      - supports interrupt return to IO Bridge
29//                      - provides 1+2 deep buffer for incoming requests
30//                        from the IO Bridge
31//                      - provides single buffer for returns going back
32//                        to the IO Bridge
33//
34//                      This module is customized for the JBI.
35//
36//                      Data bus width to and from the IO Bridge is
37//                      configured through parameters UCB_IOB_WIDTH and
38//                      IOB_UCB_WIDTH.  Supported widths are:
39//
40//                      IOB_UCB_WIDTH  UCB_IOB_WIDTH
41//                      ----------------------------
42//                      32             8
43//                      16             8
44//                       8             8
45//                       4             4             
46 */ 
47////////////////////////////////////////////////////////////////////////
48// Global header file includes
49////////////////////////////////////////////////////////////////////////
50`include        "sys.h" // system level definition file which
51                        // contains the time scale definition
52
53`include        "iop.h"
54
55////////////////////////////////////////////////////////////////////////
56// Local header file includes / local defines
57////////////////////////////////////////////////////////////////////////
58`define         UCB_BUF_DEPTH   2
59`define         UCB_BUF_WIDTH   64+(`UCB_ADDR_HI-`UCB_ADDR_LO+1)+(`UCB_SIZE_HI-`UCB_SIZE_LO+1)+(`UCB_BUF_HI-`UCB_BUF_LO+1)+(`UCB_THR_HI-`UCB_THR_LO+1)+1+1
60
61module ucb_flow_jbi (/*AUTOARG*/
62   // Outputs
63   ucb_iob_stall, rd_req_vld, wr_req_vld, thr_id_in, buf_id_in, 
64   size_in, addr_in, data_in, ack_busy, int_busy, ucb_iob_vld, 
65   ucb_iob_data, 
66   // Inputs
67   clk, rst_l, iob_ucb_vld, iob_ucb_data, req_acpted, rd_ack_vld, 
68   rd_nack_vld, thr_id_out, buf_id_out, data128, data_out, int_vld, 
69   int_typ, int_thr_id, dev_id, int_stat, int_vec, iob_ucb_stall
70   );
71   // synopsys template
72   
73   parameter IOB_UCB_WIDTH = 32;  // data bus width from IOB to UCB
74   parameter UCB_IOB_WIDTH = 8;   // data bus width from UCB to IOB
75   parameter REG_WIDTH     = 128;  // please do not change this parameter
76   
77
78   // Globals
79   input                                clk;
80   input                                rst_l;
81   
82   // Request from IO Bridge
83   input                                iob_ucb_vld;
84   input [IOB_UCB_WIDTH-1:0]            iob_ucb_data;
85   output                               ucb_iob_stall;
86
87   // Request to local unit
88   output                               rd_req_vld;
89   output                               wr_req_vld;
90   output [`UCB_THR_HI-`UCB_THR_LO:0]   thr_id_in;
91   output [`UCB_BUF_HI-`UCB_BUF_LO:0]   buf_id_in;
92   output [`UCB_SIZE_HI-`UCB_SIZE_LO:0] size_in;   // only pertinent to JBI and SPI
93   output [`UCB_ADDR_HI-`UCB_ADDR_LO:0] addr_in;
94   output [`UCB_DATA_HI-`UCB_DATA_LO:0] data_in;
95   input                                req_acpted;
96   
97   // Ack/Nack from local unit
98   input                                rd_ack_vld;
99   input                                rd_nack_vld;
100   input [`UCB_THR_HI-`UCB_THR_LO:0]    thr_id_out;
101   input [`UCB_BUF_HI-`UCB_BUF_LO:0]    buf_id_out;
102   input                                data128;   // set to 1 if data returned is 128 bit
103   input [REG_WIDTH-1:0]                data_out;
104   output                               ack_busy;
105
106   // Interrupt from local unit
107   input                                int_vld;
108   input [`UCB_PKT_HI-`UCB_PKT_LO:0]    int_typ;          // interrupt type
109   input [`UCB_THR_HI-`UCB_THR_LO:0]    int_thr_id;       // interrupt thread ID
110   input [`UCB_INT_DEV_HI-`UCB_INT_DEV_LO:0] dev_id;      // interrupt device ID
111   input [`UCB_INT_STAT_HI-`UCB_INT_STAT_LO:0] int_stat;  // interrupt status
112   input [`UCB_INT_VEC_HI-`UCB_INT_VEC_LO:0]   int_vec;   // interrupt vector
113   output                               int_busy;
114   
115   // Output to IO Bridge
116   output                               ucb_iob_vld;
117   output [UCB_IOB_WIDTH-1:0]           ucb_iob_data;
118   input                                iob_ucb_stall;
119   
120   // Local signals
121   wire                                 indata_buf_vld;
122   wire [127:0]                         indata_buf;
123   wire                                 ucb_iob_stall_a1;
124   
125   wire                                 read_pending;
126   wire                                 write_pending;
127   
128   wire                                 rd_buf;
129   wire [`UCB_BUF_DEPTH-1:0]            buf_head_next;
130   wire [`UCB_BUF_DEPTH-1:0]            buf_head;
131   wire                                 wr_buf;
132   wire [`UCB_BUF_DEPTH-1:0]            buf_tail_next;
133   wire [`UCB_BUF_DEPTH-1:0]            buf_tail;
134   wire                                 buf_full_next;
135   wire                                 buf_full;
136   wire                                 buf_empty_next;
137   wire                                 buf_empty;
138   wire [`UCB_BUF_WIDTH-1:0]            req_in;
139   wire                                 buf0_en;
140   wire [`UCB_BUF_WIDTH-1:0]            buf0;
141   wire                                 buf1_en;
142   wire [`UCB_BUF_WIDTH-1:0]            buf1;
143   wire [`UCB_BUF_WIDTH-1:0]            req_out;
144   wire                                 rd_req_vld_nq;
145   wire                                 wr_req_vld_nq;
146
147   wire                                 ack_buf_rd;
148   wire                                 ack_buf_wr;
149   wire                                 ack_buf_vld;
150   wire                                 ack_buf_vld_next;
151   wire                                 ack_buf_is_nack;
152   wire                                 ack_buf_is_data128;
153   wire [`UCB_PKT_HI-`UCB_PKT_LO:0]     ack_typ_out;
154   wire [REG_WIDTH+`UCB_BUF_HI-`UCB_PKT_LO:0] ack_buf_in;
155   wire [REG_WIDTH+`UCB_BUF_HI-`UCB_PKT_LO:0] ack_buf;
156   wire [(REG_WIDTH+64)/UCB_IOB_WIDTH-1:0] ack_buf_vec;
157   
158   wire                                 int_buf_rd;
159   wire                                 int_buf_wr;
160   wire                                 int_buf_vld;
161   wire                                 int_buf_vld_next;
162   wire [`UCB_INT_VEC_HI-`UCB_PKT_LO:0] int_buf_in;
163   wire [`UCB_INT_VEC_HI-`UCB_PKT_LO:0] int_buf;
164   wire [(REG_WIDTH+64)/UCB_IOB_WIDTH-1:0] int_buf_vec;
165   
166   wire                                 int_last_rd;
167   wire                                 outdata_buf_busy;
168   wire                                 outdata_buf_wr;
169   wire [REG_WIDTH+63:0]                outdata_buf_in;
170   wire [(REG_WIDTH+64)/UCB_IOB_WIDTH-1:0] outdata_vec_in;
171   
172   
173////////////////////////////////////////////////////////////////////////
174// Code starts here
175////////////////////////////////////////////////////////////////////////
176   /************************************************************
177    * Inbound Data
178    ************************************************************/
179   // Register size is hardcoded to 64 bits here
180   ucb_bus_in #(IOB_UCB_WIDTH,64) ucb_bus_in (.rst_l(rst_l),
181                                              .clk(clk),
182                                              .vld(iob_ucb_vld),
183                                              .data(iob_ucb_data),
184                                              .stall(ucb_iob_stall),
185                                              .indata_buf_vld(indata_buf_vld),
186                                              .indata_buf(indata_buf),
187                                              .stall_a1(ucb_iob_stall_a1));
188
189
190   /************************************************************
191    * Decode inbound packet type
192    ************************************************************/
193   assign        read_pending = (indata_buf[`UCB_PKT_HI:`UCB_PKT_LO] ==
194                                 `UCB_READ_REQ) &
195                                indata_buf_vld;
196
197   assign        write_pending = (indata_buf[`UCB_PKT_HI:`UCB_PKT_LO] == 
198                                  `UCB_WRITE_REQ) &
199                                  indata_buf_vld;
200
201   assign        ucb_iob_stall_a1 = (read_pending | write_pending) & buf_full;
202
203   
204   /************************************************************
205    * Inbound buffer
206    ************************************************************/
207   // Head pointer
208   assign        rd_buf = req_acpted;
209   assign        buf_head_next = ~rst_l ? `UCB_BUF_DEPTH'b01 :
210                                 rd_buf ? {buf_head[`UCB_BUF_DEPTH-2:0],
211                                           buf_head[`UCB_BUF_DEPTH-1]} :
212                                          buf_head;
213   dff_ns #(`UCB_BUF_DEPTH) buf_head_ff (.din(buf_head_next),
214                                         .clk(clk),
215                                         .q(buf_head));
216
217   // Tail pointer
218   assign        wr_buf = (read_pending |
219                           write_pending) &
220                          ~buf_full;
221   assign        buf_tail_next = ~rst_l ? `UCB_BUF_DEPTH'b01 :
222                                 wr_buf ? {buf_tail[`UCB_BUF_DEPTH-2:0],
223                                           buf_tail[`UCB_BUF_DEPTH-1]} :
224                                          buf_tail;
225   dff_ns #(`UCB_BUF_DEPTH) buf_tail_ff (.din(buf_tail_next),
226                                         .clk(clk),
227                                         .q(buf_tail));
228
229   // Buffer full
230   assign        buf_full_next = (buf_head_next == buf_tail_next) &
231                                 wr_buf;
232   dffrle_ns #(1) buf_full_ff (.din(buf_full_next),
233                               .rst_l(rst_l),
234                               .en(rd_buf|wr_buf),
235                               .clk(clk),
236                               .q(buf_full));
237
238   // Buffer empty
239   assign        buf_empty_next = ((buf_head_next == buf_tail_next) &
240                                   rd_buf) | ~rst_l;
241   dffe_ns #(1) buf_empty_ff (.din(buf_empty_next),
242                              .en(rd_buf|wr_buf|~rst_l), 
243                              .clk(clk),
244                              .q(buf_empty));
245   
246
247   assign        req_in = {indata_buf[`UCB_DATA_HI:`UCB_DATA_LO],
248                           indata_buf[`UCB_ADDR_HI:`UCB_ADDR_LO],
249                           indata_buf[`UCB_SIZE_HI:`UCB_SIZE_LO],
250                           indata_buf[`UCB_BUF_HI:`UCB_BUF_LO],
251                           indata_buf[`UCB_THR_HI:`UCB_THR_LO],
252                           write_pending,
253                           read_pending};
254         
255   // Buffer 0
256   assign        buf0_en = buf_tail[0] & wr_buf;
257   dffe_ns #(`UCB_BUF_WIDTH) buf0_ff (.din(req_in),
258                                      .en(buf0_en),
259                                      .clk(clk),
260                                      .q(buf0));
261   // Buffer 1
262   assign        buf1_en = buf_tail[1] & wr_buf;
263   dffe_ns #(`UCB_BUF_WIDTH) buf1_ff (.din(req_in),
264                                      .en(buf1_en),
265                                      .clk(clk),
266                                      .q(buf1));
267
268   assign        req_out = buf_head[0] ? buf0 :
269                           buf_head[1] ? buf1 :
270                                         {`UCB_BUF_WIDTH{1'b0}};
271
272   
273   /************************************************************
274    * Inbound interface to local unit
275    ************************************************************/
276   assign        {data_in,
277                  addr_in,
278                  size_in,
279                  buf_id_in,
280                  thr_id_in,
281                  wr_req_vld_nq,
282                  rd_req_vld_nq} = req_out;
283   
284   assign        rd_req_vld = rd_req_vld_nq & ~buf_empty;
285   assign        wr_req_vld = wr_req_vld_nq & ~buf_empty;
286   
287         
288   /************************************************************
289    * Outbound Ack/Nack
290    ************************************************************/
291   assign        ack_buf_wr = rd_ack_vld | rd_nack_vld;
292   
293   assign        ack_buf_vld_next = ack_buf_wr ? 1'b1 :
294                                    ack_buf_rd ? 1'b0 :
295                                                 ack_buf_vld;
296   
297   dffrl_ns #(1) ack_buf_vld_ff (.din(ack_buf_vld_next),
298                                 .clk(clk),
299                                 .rst_l(rst_l),
300                                 .q(ack_buf_vld));
301   
302   dffe_ns #(1) ack_buf_is_nack_ff (.din(rd_nack_vld),
303                                    .en(ack_buf_wr),
304                                    .clk(clk),
305                                    .q(ack_buf_is_nack));
306
307   dffe_ns #(1) ack_buf_is_data128_ff (.din(data128),
308                                       .en(ack_buf_wr),
309                                       .clk(clk),
310                                       .q(ack_buf_is_data128));
311
312   assign        ack_typ_out = rd_ack_vld ? `UCB_READ_ACK:
313                                            `UCB_READ_NACK;
314   
315
316   assign        ack_buf_in = {data_out,
317                               buf_id_out,
318                               thr_id_out,
319                               ack_typ_out};
320   
321   dffe_ns #(REG_WIDTH+`UCB_BUF_HI-`UCB_PKT_LO+1) ack_buf_ff (.din(ack_buf_in),
322                                                              .en(ack_buf_wr),
323                                                              .clk(clk),
324                                                              .q(ack_buf));
325
326   assign        ack_buf_vec = ack_buf_is_nack    ? {{REG_WIDTH/UCB_IOB_WIDTH{1'b0}},
327                                                     {64/UCB_IOB_WIDTH{1'b1}}} :
328                               ack_buf_is_data128 ? {(REG_WIDTH+64)/UCB_IOB_WIDTH{1'b1}} :
329                                                    {(64+64)/UCB_IOB_WIDTH{1'b1}};
330   
331   assign        ack_busy = ack_buf_vld;
332   
333
334   /************************************************************
335    * Outbound Interrupt
336    ************************************************************/
337   // Assertion: int_buf_wr shoudn't be asserted if int_buf_busy
338   assign        int_buf_wr = int_vld;
339   
340   assign        int_buf_vld_next = int_buf_wr ? 1'b1 :
341                                    int_buf_rd ? 1'b0 :
342                                                 int_buf_vld;
343   
344   dffrl_ns #(1) int_buf_vld_ff (.din(int_buf_vld_next),
345                                 .clk(clk),
346                                 .rst_l(rst_l),
347                                 .q(int_buf_vld));
348
349   assign        int_buf_in = {int_vec,
350                               int_stat,
351                               dev_id,
352                               int_thr_id,
353                               int_typ};
354   
355   dffe_ns #(`UCB_INT_VEC_HI-`UCB_PKT_LO+1) int_buf_ff (.din(int_buf_in),
356                                                        .en(int_buf_wr),
357                                                        .clk(clk),
358                                                        .q(int_buf));
359
360   assign        int_buf_vec = {{REG_WIDTH/UCB_IOB_WIDTH{1'b0}},
361                                {64/UCB_IOB_WIDTH{1'b1}}};
362
363   assign        int_busy = int_buf_vld;
364
365
366   /************************************************************
367    * Outbound ack/interrupt Arbitration
368    ************************************************************/
369   dffrle_ns #(1) int_last_rd_ff (.din(int_buf_rd),
370                                  .en(ack_buf_rd|int_buf_rd),
371                                  .rst_l(rst_l),
372                                  .clk(clk),
373                                  .q(int_last_rd));
374                           
375   assign        ack_buf_rd = ~outdata_buf_busy & ack_buf_vld &
376                              (~int_buf_vld | int_last_rd);
377   
378   assign        int_buf_rd = ~outdata_buf_busy & int_buf_vld &
379                              (~ack_buf_vld | ~int_last_rd);
380
381   assign        outdata_buf_wr = ack_buf_rd | int_buf_rd;
382   
383   assign        outdata_buf_in = ack_buf_rd ? {ack_buf[REG_WIDTH+`UCB_BUF_HI:`UCB_BUF_HI+1],
384                                                {(`UCB_RSV_HI-`UCB_RSV_LO+1){1'b0}},
385                                                {(`UCB_ADDR_HI-`UCB_ADDR_LO+1){1'b0}},
386                                                {(`UCB_SIZE_HI-`UCB_SIZE_LO+1){1'b0}},
387                                                ack_buf[`UCB_BUF_HI:`UCB_BUF_LO],
388                                                ack_buf[`UCB_THR_HI:`UCB_THR_LO],
389                                                ack_buf[`UCB_PKT_HI:`UCB_PKT_LO]}:
390                                               {{REG_WIDTH{1'b0}},
391                                                {(`UCB_INT_RSV_HI-`UCB_INT_RSV_LO+1){1'b0}},
392                                                int_buf[`UCB_INT_VEC_HI:`UCB_INT_VEC_LO],
393                                                int_buf[`UCB_INT_STAT_HI:`UCB_INT_STAT_LO],
394                                                int_buf[`UCB_INT_DEV_HI:`UCB_INT_DEV_LO],
395                                                int_buf[`UCB_THR_HI:`UCB_THR_LO],
396                                                int_buf[`UCB_PKT_HI:`UCB_PKT_LO]};
397   
398   assign        outdata_vec_in = ack_buf_rd ? ack_buf_vec :
399                                               int_buf_vec;
400   
401   ucb_bus_out #(UCB_IOB_WIDTH, REG_WIDTH) ucb_bus_out (.rst_l(rst_l),
402                                                        .clk(clk),
403                                                        .outdata_buf_wr(outdata_buf_wr),
404                                                        .outdata_buf_in(outdata_buf_in),
405                                                        .outdata_vec_in(outdata_vec_in),
406                                                        .outdata_buf_busy(outdata_buf_busy),
407                                                        .vld(ucb_iob_vld),
408                                                        .data(ucb_iob_data),
409                                                        .stall(iob_ucb_stall));
410   
411
412`undef          UCB_BUF_WIDTH
413         
414endmodule // ucb_flow_jbi
415
416
417// Local Variables:
418// verilog-library-directories:(".")
419// End:
420
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425
426
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.