# Проверка работы processor_system на ПЛИС

После того, как вы проверили на моделировании дизайн, вам необходимо проверить его работу на прототипе в ПЛИС.

Инструкция по реализации прототипа описана [здесь](../../../Vivado%20Basics/07.%20Program%20and%20debug.md).

На _рис. 1_ представлена схема прототипа в ПЛИС.

![../../../.pic/Labs/board%20files/nexys_processor_system_structure.drawio.svg](../../../.pic/Labs/board%20files/nexys_processor_system_structure.drawio.svg)

_Рисунок 1. Структурная схема модуля `nexys_processor_system`._

Прототип позволяет потактово исполнять программу, прошитую в память инструкций. Также прототип отображает операцию исполняемую в данный момент.

> [!NOTE]
> Объект модуля `processor_core` в модуле `processor_system` **должен** называться `core`. Т.е. строка создания сущности модуля должна выглядеть следующим образом: `processor_core core(...)`.

## Описание используемой периферии

-   ### Кнопки

    -   `BTND` — при нажатии создает тактовый импульс, поступающий на порт тактирования `clk_i` модуля дизайна. Стоит помнить то, что инструкции, работающие с внешней памятью, требуют несколько тактов для своего выполнения.
    -   `CPU_RESET` — соединен со входом `rst_i` модуля дизайна. Поскольку в модуле `processor_system` используется синхронный сброс (то есть сигнал сброса учитывается только во время восходящего фронта тактового сигнала), то для сброса модуля `processor_system` и вложенных в него модулей необходимо при зажатой кнопке сброса еще нажать кнопку тактирования.

-   ### Семисегментные индикаторы

    Семисегментные индикаторы разбиты на 2 блока (см. _рис. 1_):

    -   `PC` — отображают в виде шестнадцатеричного числа младшие 16 бит программного счетчика, которые вычисляются на основе выхода `instr_addr_o` модуля процессорного ядра.
    -   `operation` — отображают [операцию](#Операции-отображаемые-прототипом), исполняемую процессором на текущем такте.

## Операции, отображаемые прототипом

Прототип определяет тип операции по младшим 7 битам инструкции.

Если тип операции является легальным в рамках процессорного устройства, реализуемого на лабораторных работах, то отображается соответствующий опкод. Опкоды описаны в [decoder_pkg.sv](../../05.%20Main%20decoder/decoder_pkg.sv). Если определенный прототипом тип операции является нелегальным, то на семисегментных индикаторах отображается `ILL` (от **ill**egal).

Соответствие операции ее отображению на семисегментных индикаторах представлено на _рис. 2_:

!['../../../.pic/Labs/board%20files/nexys_processor_system_operations.drawio.svg'](../../../.pic/Labs/board%20files/nexys_processor_system_operations.drawio.svg)

_Рисунок 2. Соответствие операции ее отображению на семисегментных индикаторах._

## Демонстрационная программа

В качестве демонстрационной программы, предлагается использовать [program.mem](../program.mem). Описание ее работы можно прочитать в разделе [#задание](../#Задание).
