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

Revision 6, 12.4 KB checked in by pntsvt00, 13 years ago (diff)

versione iniziale opensparc

Line 
1// ========== Copyright Header Begin ==========================================
2//
3// OpenSPARC T1 Processor File: ucb_noflow.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_noflow
24//      Description:    Unit Control Block
25//                      - supports 64 or 128-bit read with flow control
26//                      - supports 64-bit write without flow control
27//                      - automactically drops non-64-bit writes
28//                      - supports interrupt return to IO Bridge
29//                      - provides only single buffer at each interface
30//
31//                      This module is intended for units that have
32//                      both 64 and 128 bit registers.
33//
34//                      Data bus width to and from the IO Bridge is
35//                      configured through parameters UCB_IOB_WIDTH and
36//                      IOB_UCB_WIDTH.  Supported widths are:
37//
38//                      IOB_UCB_WIDTH  UCB_IOB_WIDTH
39//                      ----------------------------
40//                      32             8
41//                      16             8
42//                       8             8
43//                       4             4             
44 */ 
45////////////////////////////////////////////////////////////////////////
46// Global header file includes
47////////////////////////////////////////////////////////////////////////
48`include        "sys.h" // system level definition file which
49                        // contains the time scale definition
50
51`include        "iop.h"
52
53////////////////////////////////////////////////////////////////////////
54// Local header file includes / local defines
55////////////////////////////////////////////////////////////////////////
56
57module ucb_noflow (/*AUTOARG*/
58   // Outputs
59   ucb_iob_stall, rd_req_vld, wr_req_vld, thr_id_in, buf_id_in, 
60   size_in, addr_in, data_in, int_busy, ucb_iob_vld, ucb_iob_data, 
61   // Inputs
62   clk, rst_l, iob_ucb_vld, iob_ucb_data, rd_ack_vld, rd_nack_vld, 
63   thr_id_out, buf_id_out, data128, data_out, int_vld, int_typ, 
64   int_thr_id, dev_id, int_stat, int_vec, iob_ucb_stall
65   );
66
67   // synopsys template
68   
69   parameter IOB_UCB_WIDTH = 32;  // data bus width from IOB to UCB
70   parameter UCB_IOB_WIDTH = 8;   // data bus width from UCB to IOB
71   parameter REG_WIDTH = 64;      // set this to 128 if unit needs to
72                                  // return 128-bit data
73   
74
75   // Globals
76   input                                clk;
77   input                                rst_l;
78   
79   // Request from IO Bridge
80   input                                iob_ucb_vld;
81   input [IOB_UCB_WIDTH-1:0]            iob_ucb_data;
82   output                               ucb_iob_stall;
83
84   // Request to local unit
85   output                               rd_req_vld;
86   output                               wr_req_vld;
87   output [`UCB_THR_HI-`UCB_THR_LO:0]   thr_id_in;
88   output [`UCB_BUF_HI-`UCB_BUF_LO:0]   buf_id_in;
89   output [`UCB_SIZE_HI-`UCB_SIZE_LO:0] size_in;   // only pertinent to PCI
90   output [`UCB_ADDR_HI-`UCB_ADDR_LO:0] addr_in;
91   output [`UCB_DATA_HI-`UCB_DATA_LO:0] data_in;
92
93   // Ack/Nack from local unit
94   input                                rd_ack_vld;
95   input                                rd_nack_vld;
96   input [`UCB_THR_HI-`UCB_THR_LO:0]    thr_id_out;
97   input [`UCB_BUF_HI-`UCB_BUF_LO:0]    buf_id_out;
98   input                                data128;   // set to 1 if data returned is 128 bit
99   input [REG_WIDTH-1:0]                data_out;
100
101   // Interrupt from local unit
102   input                                int_vld;
103   input [`UCB_PKT_HI-`UCB_PKT_LO:0]    int_typ;          // interrupt type
104   input [`UCB_THR_HI-`UCB_THR_LO:0]    int_thr_id;       // interrupt thread ID
105   input [`UCB_INT_DEV_HI-`UCB_INT_DEV_LO:0] dev_id;      // interrupt device ID
106   input [`UCB_INT_STAT_HI-`UCB_INT_STAT_LO:0] int_stat;  // interrupt status
107   input [`UCB_INT_VEC_HI-`UCB_INT_VEC_LO:0]   int_vec;   // interrupt vector
108   output                               int_busy;         // interrupt buffer busy
109   
110   // Output to IO Bridge
111   output                               ucb_iob_vld;
112   output [UCB_IOB_WIDTH-1:0]           ucb_iob_data;
113   input                                iob_ucb_stall;
114   
115   // Local signals
116   wire                                 indata_buf_vld;
117   wire [127:0]                         indata_buf;
118   wire                                 ucb_iob_stall_a1;
119   
120   wire                                 read_pending;
121   wire                                 read_outstanding;
122   wire                                 read_outstanding_next;
123   wire                                 write_pending;
124   wire                                 illegal_write_size;
125   
126   wire                                 ack_buf_rd;
127   wire                                 ack_buf_wr;
128   wire                                 ack_buf_vld;
129   wire                                 ack_buf_vld_next;
130   wire                                 ack_buf_is_nack;
131   wire                                 ack_buf_is_data128;
132   wire [`UCB_PKT_HI-`UCB_PKT_LO:0]     ack_typ_out;
133   wire [REG_WIDTH+`UCB_BUF_HI-`UCB_PKT_LO:0] ack_buf_in;
134   wire [REG_WIDTH+`UCB_BUF_HI-`UCB_PKT_LO:0] ack_buf;
135   wire [(REG_WIDTH+64)/UCB_IOB_WIDTH-1:0] ack_buf_vec;
136   
137   wire                                 int_buf_rd;
138   wire                                 int_buf_wr;
139   wire                                 int_buf_vld;
140   wire                                 int_buf_vld_next;
141   wire [`UCB_INT_VEC_HI-`UCB_PKT_LO:0] int_buf_in;
142   wire [`UCB_INT_VEC_HI-`UCB_PKT_LO:0] int_buf;
143   wire [(REG_WIDTH+64)/UCB_IOB_WIDTH-1:0] int_buf_vec;
144   
145   wire                                 int_last_rd;
146   wire                                 outdata_buf_busy;
147   wire                                 outdata_buf_wr;
148   wire [REG_WIDTH+63:0]                outdata_buf_in;
149   wire [(REG_WIDTH+64)/UCB_IOB_WIDTH-1:0] outdata_vec_in;
150
151
152////////////////////////////////////////////////////////////////////////
153// Code starts here
154////////////////////////////////////////////////////////////////////////
155   /************************************************************
156    * Inbound Data
157    ************************************************************/
158   // Register size is hardcoded to 64 bits here because all
159   // units using the UCB module will only write to 64 bit registers.
160   ucb_bus_in #(IOB_UCB_WIDTH,64) ucb_bus_in (.rst_l(rst_l),
161                                              .clk(clk),
162                                              .vld(iob_ucb_vld),
163                                              .data(iob_ucb_data),
164                                              .stall(ucb_iob_stall),
165                                              .indata_buf_vld(indata_buf_vld),
166                                              .indata_buf(indata_buf),
167                                              .stall_a1(ucb_iob_stall_a1));
168
169   
170   /************************************************************
171    * Decode inbound packet type
172    ************************************************************/
173   assign        read_pending = (indata_buf[`UCB_PKT_HI:`UCB_PKT_LO] ==
174                                 `UCB_READ_REQ) &
175                                indata_buf_vld;
176
177   // Assertion: rd_req_vld and ack_buf_rd must be
178   //            mutually exclusive
179   assign        read_outstanding_next = rd_req_vld ? 1'b1 :
180                                         ack_buf_rd ? 1'b0 :
181                                                      read_outstanding;
182   dffrl_ns #(1) read_outstanding_ff (.din(read_outstanding_next),
183                                      .clk(clk),
184                                      .rst_l(rst_l),
185                                      .q(read_outstanding));
186   
187   assign        ucb_iob_stall_a1 = read_pending & read_outstanding;
188
189   assign        write_pending = (indata_buf[`UCB_PKT_HI:`UCB_PKT_LO] == 
190                                  `UCB_WRITE_REQ) &
191                                 indata_buf_vld;
192
193   // 3'b011 is the encoding for double word.  All writes have to be
194   // 64 bits except writes going to PCI.  PCI will instantiate a
195   // customized version of UCB.
196   assign        illegal_write_size = (indata_buf[`UCB_SIZE_HI:`UCB_SIZE_LO] !=
197                                       3'b011);
198   
199   
200   /************************************************************
201    * Inbound interface to local unit
202    ************************************************************/
203   assign        rd_req_vld = read_pending & ~read_outstanding;
204   assign        wr_req_vld = write_pending & ~illegal_write_size;
205   assign        thr_id_in = indata_buf[`UCB_THR_HI:`UCB_THR_LO];
206   assign        buf_id_in = indata_buf[`UCB_BUF_HI:`UCB_BUF_LO];
207   assign        size_in = indata_buf[`UCB_SIZE_HI:`UCB_SIZE_LO];
208   assign        addr_in = indata_buf[`UCB_ADDR_HI:`UCB_ADDR_LO];
209   assign        data_in = indata_buf[`UCB_DATA_HI:`UCB_DATA_LO];
210   
211   
212   /************************************************************
213    * Outbound Ack/Nack
214    ************************************************************/
215   assign        ack_buf_wr = rd_ack_vld | rd_nack_vld;
216   
217   assign        ack_buf_vld_next = ack_buf_wr ? 1'b1 :
218                                    ack_buf_rd ? 1'b0 :
219                                                 ack_buf_vld;
220   
221   dffrl_ns #(1) ack_buf_vld_ff (.din(ack_buf_vld_next),
222                                 .clk(clk),
223                                 .rst_l(rst_l),
224                                 .q(ack_buf_vld));
225   
226   dffe_ns #(1) ack_buf_is_nack_ff (.din(rd_nack_vld),
227                                    .en(ack_buf_wr),
228                                    .clk(clk),
229                                    .q(ack_buf_is_nack));
230
231   dffe_ns #(1) ack_buf_is_data128_ff (.din(data128),
232                                       .en(ack_buf_wr),
233                                       .clk(clk),
234                                       .q(ack_buf_is_data128));
235
236   assign        ack_typ_out = rd_ack_vld ? `UCB_READ_ACK:
237                                            `UCB_READ_NACK;
238
239   assign        ack_buf_in = {data_out,
240                               buf_id_out,
241                               thr_id_out,
242                               ack_typ_out};
243   
244   dffe_ns #(REG_WIDTH+`UCB_BUF_HI-`UCB_PKT_LO+1) ack_buf_ff (.din(ack_buf_in),
245                                                              .en(ack_buf_wr),
246                                                              .clk(clk),
247                                                              .q(ack_buf));
248
249   assign        ack_buf_vec = ack_buf_is_nack    ? {{REG_WIDTH/UCB_IOB_WIDTH{1'b0}},
250                                                     {64/UCB_IOB_WIDTH{1'b1}}} :
251                               ack_buf_is_data128 ? {(REG_WIDTH+64)/UCB_IOB_WIDTH{1'b1}} :
252                                                    {(64+64)/UCB_IOB_WIDTH{1'b1}};
253   
254
255   /************************************************************
256    * Outbound Interrupt
257    ************************************************************/
258   // Assertion: int_buf_wr shoudn't be asserted if int_buf_busy
259   assign        int_buf_wr = int_vld;
260   
261   assign        int_buf_vld_next = int_buf_wr ? 1'b1 :
262                                    int_buf_rd ? 1'b0 :
263                                                 int_buf_vld;
264   
265   dffrl_ns #(1) int_buf_vld_ff (.din(int_buf_vld_next),
266                                 .clk(clk),
267                                 .rst_l(rst_l),
268                                 .q(int_buf_vld));
269
270   assign        int_buf_in = {int_vec,
271                               int_stat,
272                               dev_id,
273                               int_thr_id,
274                               int_typ};
275   
276   dffe_ns #(`UCB_INT_VEC_HI-`UCB_PKT_LO+1) int_buf_ff (.din(int_buf_in),
277                                                        .en(int_buf_wr),
278                                                        .clk(clk),
279                                                        .q(int_buf));
280
281   assign        int_buf_vec = {{REG_WIDTH/UCB_IOB_WIDTH{1'b0}},
282                                {64/UCB_IOB_WIDTH{1'b1}}};
283
284   assign        int_busy = int_buf_vld;
285
286
287   /************************************************************
288    * Outbound ack/interrupt Arbitration
289    ************************************************************/
290   dffrle_ns #(1) int_last_rd_ff (.din(int_buf_rd),
291                                  .en(ack_buf_rd|int_buf_rd),
292                                  .rst_l(rst_l),
293                                  .clk(clk),
294                                  .q(int_last_rd));
295                           
296   assign        ack_buf_rd = ~outdata_buf_busy & ack_buf_vld &
297                              (~int_buf_vld | int_last_rd);
298   
299   assign        int_buf_rd = ~outdata_buf_busy & int_buf_vld &
300                              (~ack_buf_vld | ~int_last_rd);
301
302   assign        outdata_buf_wr = ack_buf_rd | int_buf_rd;
303   
304   assign        outdata_buf_in = ack_buf_rd ? {ack_buf[REG_WIDTH+`UCB_BUF_HI:`UCB_BUF_HI+1],
305                                                {(`UCB_RSV_HI-`UCB_RSV_LO+1){1'b0}},
306                                                {(`UCB_ADDR_HI-`UCB_ADDR_LO+1){1'b0}},
307                                                {(`UCB_SIZE_HI-`UCB_SIZE_LO+1){1'b0}},
308                                                ack_buf[`UCB_BUF_HI:`UCB_BUF_LO],
309                                                ack_buf[`UCB_THR_HI:`UCB_THR_LO],
310                                                ack_buf[`UCB_PKT_HI:`UCB_PKT_LO]}:
311                                               {{REG_WIDTH{1'b0}},
312                                                {(`UCB_INT_RSV_HI-`UCB_INT_RSV_LO+1){1'b0}},
313                                                int_buf[`UCB_INT_VEC_HI:`UCB_INT_VEC_LO],
314                                                int_buf[`UCB_INT_STAT_HI:`UCB_INT_STAT_LO],
315                                                int_buf[`UCB_INT_DEV_HI:`UCB_INT_DEV_LO],
316                                                int_buf[`UCB_THR_HI:`UCB_THR_LO],
317                                                int_buf[`UCB_PKT_HI:`UCB_PKT_LO]};
318   
319   assign        outdata_vec_in = ack_buf_rd ? ack_buf_vec :
320                                               int_buf_vec;
321   
322   ucb_bus_out #(UCB_IOB_WIDTH, REG_WIDTH) ucb_bus_out (.rst_l(rst_l),
323                                                        .clk(clk),
324                                                        .outdata_buf_wr(outdata_buf_wr),
325                                                        .outdata_buf_in(outdata_buf_in),
326                                                        .outdata_vec_in(outdata_vec_in),
327                                                        .outdata_buf_busy(outdata_buf_busy),
328                                                        .vld(ucb_iob_vld),
329                                                        .data(ucb_iob_data),
330                                                        .stall(iob_ucb_stall));
331   
332   
333endmodule // ucb_noflow
334
335
336// Local Variables:
337// verilog-library-directories:(".")
338// End:
339
340
341
342
343
344
345
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.