https://mp.weixin.qq.com/s/jLUz757FQZjMEYzYb2AIww

 
MOS6502是简单,但是曾经相当流行的一款CPU。网上有很多模拟程序可供学习使用。这里使用一个较为精简的Verilog项目,介绍MOS6502这款CPU的运行机制,然后使用jchdl进行模拟。
 
参考项目:https://github.com/Arlet/verilog-6502
该项目只包含两个文件:alu.v, cpu.v。这里首先介绍alu.v。
 
 
1. 注释部分简介了ALU的主要功能,根据op的不同,对AI/BI进行运算。
 
2. 输入输出接口
 
需要关注的有时钟(clk), 操作类型(op),运算数和进位输入(AI, BI, CI),运算结果和进位输出(OUT, CO),标志位输出(V, Z, N, HC)等
 
3. 内部变量
 
4. 计算逻辑运算的结果
 
op是经过精心设计的,如果op[1:0]等于2'b11,则alu执行AI和BI的加减运算:
此时temp_logic中保存运算数AI,以期参与后续运算。
 
相反的,op[1:0]的另外集中组合,则temp_logic中直接存放逻辑运算结果。这几种情况下,op[3:2]都为2'b11,不存在其他情况。
 
5. 计算算术运算结果
当op[3:2]为2'b11时,temp_logic中已经是逻辑运算结果了,所以无需temp_BI参加运算,故而直接置零。
 
当op[3:2]为其他值时,则temp_BI缓存BI的值。根据op的设计,此种情况下,op[1:0]的值为2'b11, temp_logic中保存的是AI。
  1. A+B: temp_BI直接缓存BI的值,后续参与运算。
  1. A-B:减法运算需要对BI求2的补码,即取反加一,这里先行取反。
  1. A+A:temp_BI缓存temp_logic的值,此时temp_logic中存的是AI的值,所以是A+A。
 
6. 计算运算结果
这里把temp_logic和temp_BI相加,计算最终结果。
 
需要指出的是,当运算为A - B时,需要对BI取反加一以求补码。上面只进行了取反,而没有加一,所以要加的1只能来自于adder_CI。adder_CI来自于输入CI:
 
也没有表明当为减法是,adder_CI或CI为1。查询MOS6502文档之后得知,MOS6502若要执行减法,需要先执行一条把进位置1的指令。
 
7. 更新进位
 
8. BCD的运算
MOS6502可以把AI, BI当成BCD格式(每四位表示一位十进制数)进行运算,并输出BCD格式的数字到OUT中。
BCD运算与二进制运算的区别,主要体现在进位上:
 
temp_l[3:1]大于等于5,即代表temp_l[3:0]大于等于10,在BCD格式下,需要进位。
 
其他部分这里不做解释。
 

jchdl - RTL实例 - MOS6502 ALU (Verilog)的更多相关文章

  1. jchdl - RTL实例 - MOS6502 ALU

    https://mp.weixin.qq.com/s/nMxYVC2djk7DdAforerZPA   使用jchdl RTL实现MOS6502 CPU的ALU.   参考链接 https://git ...

  2. jchdl - RTL实例 - MOS6502 SoC

    https://mp.weixin.qq.com/s/H2UBmZa9fpM6_FM2_MucTQ   实现一个SoC作为顶层模块,包含Cpu.Mem两个子模块,并驱动运行.   参考链接 https ...

  3. jchdl - RTL实例 - MOS6502 CPU

    https://mp.weixin.qq.com/s/OguQKMU64GGdinCJjgyeKw   实现MOS6502 CPU,主要是实现状态机.   参考链接 https://github.co ...

  4. jchdl - RTL实例 - MOS6502 Mem

    https://mp.weixin.qq.com/s/ST8q-VWOT47kcYg10-4AQw   实现一个简单的内存模块,匹配MOS6502 CPU使用.   参考链接 https://gith ...

  5. jchdl - RTL实例 - Counter4

    https://mp.weixin.qq.com/s/xtvMj5f-Uvx3vesVnH0P_A   计数器.   参考链接 https://github.com/wjcdx/jchdl/blob/ ...

  6. jchdl - RTL实例 - Adder

    https://mp.weixin.qq.com/s/9S29BCTcJfbpR62ALjSidA   加法器.   参考链接 https://github.com/wjcdx/jchdl/blob/ ...

  7. jchdl - RTL实例 - Mux

    https://mp.weixin.qq.com/s/OmQRQU2mU2I5d-qtV4PAwg   二选一输出.   参考链接 https://github.com/wjcdx/jchdl/blo ...

  8. jchdl - RTL实例 - AndReg

    https://mp.weixin.qq.com/s/p4-379tBRYKCYBk8AZoT8A   输入两组线相与,结果输出到寄存器.   参考链接 https://github.com/wjcd ...

  9. jchdl - RTL实例 - AndAnd

    https://mp.weixin.qq.com/s/JhUB3M1WhjAyUrN1HPIPTA   AndAnd是三输入与门模块,输出为相与的结果.   参考链接 https://github.c ...

随机推荐

  1. 将csv文件导入sql数据库

    有一个csv文件需要导入到Sql数据库中,其格式为 “adb”,"dds","sdf" “adb”,"dds","sdf" ...

  2. LeetCode--Array--Container With Most Water (Medium)

    11. Container With Most Water (Medium)# Given n non-negative integers a1, a2, ..., an , where each r ...

  3. thrift的使用

    简介 thrift 原来是facebook的rpc框架,根据数据结构和接口描述生成多种语言的接口,方便使用多种语言进行开发,详细信息这里不再赘述,下文以一个简单的代码(C++)示例来介绍使用方法. 示 ...

  4. matlab 提示 Error using mex No supported compiler or SDK was found 错误的解决办法

    在使用simulink的S-Function去调用C程序的时候,需要使用mex指令预先编译C程序,但是出现 Error using mex No supported compiler or SDK w ...

  5. [hdu2087]kmp水题

    题意:求模板串在文本串中出现的次数(位置无交叉).只需在找到的时候把模板串指针归0即可. #pragma comment(linker, "/STACK:10240000,10240000& ...

  6. 更加灵活的参数校验,Spring-boot自定义参数校验注解

    上文我们讨论了如何使用@Min.@Max等注解进行参数校验,主要是针对基本数据类型和级联对象进行参数校验的演示,但是在实际中我们往往需要更为复杂的校验规则,比如注册用户的密码和确认密码进行校验,这个时 ...

  7. HDU 2009 (水)

    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2009 题目大意:数列的第一项为n,以后各项为前一项的平方根,求数列的前m项的和 解题思路: 用好sqr ...

  8. python --设置Python3 设置为机器默认

    echo alias python=python3 >> ~/.bashrc source ~/.bashrc 反之,如果仍然需要Python2.7 ,则改成2.7就行. update : ...

  9. java ->IO流_字符流

    字符流 经过前面的学习,我们基本掌握的文件的读写操作,在操作过程中字节流可以操作所有数据,可是当我们操作的文件中有中文字符,并且需要对中文字符做出处理时怎么办呢? 字节流读取字符的问题 通过以下程序读 ...

  10. 横向滚动div

    <div id="shelf"> <div class="books"><div> <div class=" ...