# Лабораторная работа №11 "Интеграция подсистемы прерывания"

После реализации подсистемы прерывания её необходимо интегрировать в процессорную систему. Для этого необходимо обновить модуль `processor_core` по схеме, приведённой на _рис. 1_:

![../../.pic/Labs/lab_11_irq_integration/fig_01.drawio.svg](../../.pic/Labs/lab_11_irq_integration/fig_01.drawio.svg)

_Рисунок 1. Интеграция подсистемы прерываний в ядро процессора._

<details>
<summary>Схема без выделения новых частей относительно старой версии модуля</summary>

![../../.pic/Labs/lab_10_irq/fig_03.drawio.svg](../../.pic/Labs/lab_10_irq/fig_03.drawio.svg)

_Рисунок 2. Схема без выделения новых частей относительно старой версии модуля._

</details>

## Задание

Интегрировать модули `csr_controller` и `interrupt_controller` в модуль `processor_core`. При этом у модуля `processor_core` будет обновлённый прототип (поскольку добавился вход `irq_req_i` и `irq_ret_o`):

```Verilog
module processor_core (
  input  logic        clk_i,
  input  logic        rst_i,

  input  logic        stall_i,
  input  logic [31:0] instr_i,
  input  logic [31:0] mem_rd_i,
  input  logic        irq_req_i,

  output logic [31:0] instr_addr_o,
  output logic [31:0] mem_addr_o,
  output logic [ 2:0] mem_size_o,
  output logic        mem_req_o,
  output logic        mem_we_o,
  output logic [31:0] mem_wd_o,
  output logic        irq_ret_o
);
```

Обновите код создания экземпляра модуля `processor_core` в модуле `processor_system` с учётом появившихся портов. Для этого создайте провода `irq_req` и `irq_ret` и подключите их к соответствующим входам `processor_core`. Другим концом эти провода не будут пока что ни к чему подключены — это изменится в [ЛР№13](../13.%20Peripheral%20units/).

В случае, если вы захотите расширить количество источников прерывания, вы можете выполнить вспомогательную [ЛР№12](../12.%20Daisy%20chain).

## Порядок выполнения работы

1. Замените файл `program.mem` в `Design Sources` проекта новым файлом [program.mem](program.mem), приложенном в данной лабораторной работе. Данный файл содержит программу из _листинга 1_ ЛР№10.
2. Интегрируйте модули `csr_controller` и `interrupt_controller` в модуль `processor_core`.
   1. Обратите внимание, что в модуле `processor_core` появились новые входные и выходные сигналы: `irq_req_i` и `irq_ret_o`. Эти порты должны быть использованы при подключении `processor_core` в модуле `processor_system`.
      1. Ко входу `irq_req_i` должен быть подключён провод `irq_req`, другой конец которого пока не будет ни к чему подключён.
      2. К выходу `irq_ret_o` необходимо подключить провод `irq_ret`, который также пока не будет использован.
      3. Имена проводов `irq_req` и `irq_ret` должны быть именно такими, т.к. используются верификационным окружением при проверке данной лабораторной работы.
   2. Обратите внимание на то, что появилась константа `imm_Z` — это единственная константа ядра, которая расширяется нулями, а не знаковым битом.
3. Проверьте модуль с помощью верификационного окружения, представленного в файле [lab_11.tb_processor_system.sv](lab_11.tb_processor_system.sv).
   1. Перед запуском симуляции убедитесь, что выбран правильный модуль верхнего уровня в `Simulation Sources`.
   2. Как и в случае с проверкой процессора архитектуры CYBERcobra, вам не будет сказано пройден тест или нет. Вам необходимо самостоятельно, такт за тактом, проверить, что процессор правильно выполняет [описанные](../10.%20Interrupt%20subsystem#Пример-обработки-перехвата) в _Листинге 1_ ЛР№10 инструкции (см. порядок выполнения задания ЛР№4). Для этого необходимо сперва самостоятельно рассчитать что именно должна сделать данная инструкция, а потом проверить что процессор сделал именно это.
4. Данная лабораторная работа не предполагает проверки в ПЛИС.
