MPSU/APS
1
0
Fork 0
mirror of https://github.com/MPSU/APS.git synced 2025-09-15 17:20:10 +00:00
Code Issues Packages Projects Releases Wiki Activity

ЛР13. Использование req_i в vga-контроллере

Browse Source
This commit is contained in:
Andrei Solodovnikov
2024-07-23 17:56:58 +03:00
parent b01dca48eb
commit 901057a224
3 changed files with 673 additions and 658 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

76
Labs/13. Peripheral units/README.md
View File

@@ -701,43 +701,45 @@ _Рисунок 6. Отрисовка символа `F` в разрешении
```SystemVerilog ```SystemVerilog
module vgachargen ( module vgachargen (
input logic clk_i, // системный синхроимпульс input logic clk_i, // системный синхроимпульс
input logic clk100m_i, // клок с частотой 100МГц input logic clk100m_i, // клок с частотой 100МГц
input logic rst_i, // сигнал сброса input logic rst_i, // сигнал сброса
/* /*
Интерфейс записи выводимого символа Интерфейс записи выводимого символа
*/ */
input logic [ 9:0] char_map_addr_i, // адрес позиции выводимого символа input logic char_map_req_i, // запрос к памяти выводимых символов
input logic char_map_we_i, // сигнал разрешения записи кода input logic [ 9:0] char_map_addr_i, // адрес позиции выводимого символа
input logic [ 3:0] char_map_be_i, // сигнал выбора байтов для записи input logic char_map_we_i, // сигнал разрешения записи кода
input logic [31:0] char_map_wdata_i, // ascii-код выводимого символа input logic [ 3:0] char_map_be_i, // сигнал выбора байтов для записи
output logic [31:0] char_map_rdata_o, // сигнал чтения кода символа input logic [31:0] char_map_wdata_i, // ascii-код выводимого символа
output logic [31:0] char_map_rdata_o, // сигнал чтения кода символа
/* /*
Интерфейс установки цветовой схемы Интерфейс установки цветовой схемы
*/ */
input logic [ 9:0] col_map_addr_i, // адрес позиции устанавливаемой схемы input logic col_map_req_i, // запрос к памяти цветов символов
input logic col_map_we_i, // сигнал разрешения записи схемы input logic [ 9:0] col_map_addr_i, // адрес позиции устанавливаемой схемы
input logic [ 3:0] col_map_be_i, // сигнал выбора байтов для записи input logic col_map_we_i, // сигнал разрешения записи схемы
input logic [31:0] col_map_wdata_i, // код устанавливаемой цветовой схемы input logic [ 3:0] col_map_be_i, // сигнал выбора байтов для записи
output logic [31:0] col_map_rdata_o, // сигнал чтения кода схемы input logic [31:0] col_map_wdata_i, // код устанавливаемой цветовой схемы
output logic [31:0] col_map_rdata_o, // сигнал чтения кода схемы
/* /*
Интерфейс установки шрифта Интерфейс установки шрифта.
*/ */
input logic [ 9:0] char_tiff_addr_i, // адрес позиции устанавливаемого шрифта input logic char_tiff_req_i, // запрос к памяти шрифтов символов
input logic char_tiff_we_i, // сигнал разрешения записи шрифта input logic [ 9:0] char_tiff_addr_i, // адрес позиции устанавливаемого шрифта
input logic [ 3:0] char_tiff_be_i, // сигнал выбора байтов для записи input logic char_tiff_we_i, // сигнал разрешения записи шрифта
input logic [31:0] char_tiff_wdata_i,// отображаемые пиксели в текущей позиции шрифта input logic [ 3:0] char_tiff_be_i, // сигнал выбора байтов для записи
output logic [31:0] char_tiff_rdata_o,// сигнал чтения пикселей шрифта input logic [31:0] char_tiff_wdata_i, // отображаемые пиксели в текущей позиции шрифта
output logic [31:0] char_tiff_rdata_o, // сигнал чтения пикселей шрифта
output logic [3:0] vga_r_o, // красный канал vga
output logic [3:0] vga_r_o, // красный канал vga output logic [3:0] vga_g_o, // зеленый канал vga
output logic [3:0] vga_g_o, // зеленый канал vga output logic [3:0] vga_b_o, // синий канал vga
output logic [3:0] vga_b_o, // синий канал vga output logic vga_hs_o, // линия горизонтальной синхронизации vga
output logic vga_hs_o, // линия горизонтальной синхронизации vga output logic vga_vs_o // линия вертикальной синхронизации vga
output logic vga_vs_o // линия вертикальной синхронизации vga
); );
``` ```
@@ -748,9 +750,10 @@ module vgachargen (
- firmware/mem_files/lab_13_ps2_vga_instr.mem — этим файлом необходимо проинициализировать память инструкций - firmware/mem_files/lab_13_ps2_vga_instr.mem — этим файлом необходимо проинициализировать память инструкций
- firmware/mem_files/lab_13_ps2ascii_data.mem — этим файлом необходимо проинициализировать память данных - firmware/mem_files/lab_13_ps2ascii_data.mem — этим файлом необходимо проинициализировать память данных
- firmware/mem_files/lab_13_vga_ch_t.mem - firmware/mem_files/lab_13_vga_ch_t.mem
- firmware/mem_files/lab_13_vga_ch_map.mem
- firmware/mem_files/lab_13_vga_col_map.mem - firmware/mem_files/lab_13_vga_col_map.mem
Вам необходимо добавить в проект все эти файлы. Последние два файла отвечают за инициализацию памятей шрифтов и цветов. Инициализация будет выполнена автоматически. Главное, чтобы файлы были добавлены в проект. Вам необходимо добавить в проект все эти файлы. Последние три файла отвечают за инициализацию памятей шрифтов, символов и цветов. Инициализация будет выполнена автоматически. Главное, чтобы файлы были добавлены в проект.
Для управления данным модулем, необходимо написать модуль-контроллер со следующим прототипом: Для управления данным модулем, необходимо написать модуль-контроллер со следующим прототипом:
@@ -800,16 +803,25 @@ module vga_sb_ctrl (
2. `col_map_be_i`, 2. `col_map_be_i`,
3. `char_tiff_be_i`. 3. `char_tiff_be_i`.
Остается только разобраться с сигналами `write_enable_i` и `read_data_o`. Остается только разобраться с сигналами `req_i`, `write_enable_i` и `read_data_o`.
Оба эти сигнала мультиплексируются / демультиплексируются с помощью одного и того же управляющего сигнала: `addr_i[13:12]` в соответствии с диапазонами адресов (рис. 4): Все эти сигналы мультиплексируются / демультиплексируются с помощью одного и того же управляющего сигнала: `addr_i[13:12]` в соответствии с диапазонами адресов (рис. 4):
- `addr_i[13:12] == 2'b00` — сигнал `write_enable_i` поступает на вход `char_map_we_i`, выход `char_map_rdata_o` подается на выход `read_data_o`; - `addr_i[13:12] == 2'b00`
- `addr_i[13:12] == 2'b01` — сигнал `write_enable_i` поступает на вход `col_map_we_i`, выход `col_map_rdata_o` подается на выход `read_data_o`; - `req_i` подается на вход `char_map_req_i`,
- `addr_i[13:12] == 2'b10` — сигнал `write_enable_i` поступает на вход `char_tiff_we_i`, выход `char_tiff_rdata_o` подается на выход `read_data_o`. - `write_enable_i` поступает на вход `char_map_we_i`,
- `char_map_rdata_o` подается на выход `read_data_o`;
- `addr_i[13:12] == 2'b01`
- `req_i` поступает на вход `col_map_req_i`,
- `write_enable_i` поступает на вход `col_map_we_i`,
- `col_map_rdata_o` подается на выход `read_data_o`;
- `addr_i[13:12] == 2'b10`
- `req_i` поступает на вход `char_tiff_req_i`,
- `write_enable_i` поступает на вход `char_tiff_we_i`,
- `char_tiff_rdata_o` подается на выход `read_data_o`.
> [!Important] > [!Important]
> Обратите внимание на то что, контроллер vga является единственным контроллером, для которого не нужно реализовывать регистр перед выходом read_data_o для реализации синхронного чтения. Данная особенность обусловленна тем, что внутри модуля `vgachargen` уже находится блочная память с синхронным портом на чтение. Добавление еще одного регистра приведет к тому, данные будут "опаздывать" на один такт. Таким образом, данные на выход `read_data_o` необходимо подавать с помощью чисто комбинационной логики. > Обратите внимание на то что, контроллер vga является единственным контроллером, для которого не нужно реализовывать регистр перед выходом read_data_o для реализации синхронного чтения. Данная особенность обусловлена тем, что внутри модуля `vgachargen` уже находится блочная память с синхронным портом на чтение. Добавление еще одного регистра приведет к тому, данные будут "опаздывать" на один такт. Таким образом, данные на выход `read_data_o` необходимо подавать с помощью чисто комбинационной логики.
## Список использованной литературы ## Список использованной литературы

1200
Labs/13. Peripheral units/firmware/mem_files/lab_13_vga_ch_map.mem
View File

File diff suppressed because it is too large Load Diff

55
Labs/13. Peripheral units/peripheral modules/vgachargen.sv
View File

@@ -19,42 +19,45 @@ module vgachargen
parameter COL_MAP_INIT_FILE_NAME = "lab_13_vga_col_map.mem", parameter COL_MAP_INIT_FILE_NAME = "lab_13_vga_col_map.mem",
parameter bit COL_MAP_INIT_FILE_IS_BIN = 1'b0 parameter bit COL_MAP_INIT_FILE_IS_BIN = 1'b0
) ( ) (
input logic clk_i, // системный синхроимпульс input logic clk_i, // системный синхроимпульс
input logic clk100m_i, // клок с частотой 100МГц input logic clk100m_i, // клок с частотой 100МГц
input logic rst_i, // сигнал сброса input logic rst_i, // сигнал сброса
/* /*
Интерфейс записи выводимого символа Интерфейс записи выводимого символа
*/ */
input logic [ 9:0] char_map_addr_i, // адрес позиции выводимого символа input logic char_map_req_i, // запрос к памяти выводимых символов
input logic char_map_we_i, // сигнал разрешения записи кода input logic [ 9:0] char_map_addr_i, // адрес позиции выводимого символа
input logic [ 3:0] char_map_be_i, // сигнал выбора байтов для записи input logic char_map_we_i, // сигнал разрешения записи кода
input logic [31:0] char_map_wdata_i, // ascii-код выводимого символа input logic [ 3:0] char_map_be_i, // сигнал выбора байтов для записи
output logic [31:0] char_map_rdata_o, // сигнал чтения кода символа input logic [31:0] char_map_wdata_i, // ascii-код выводимого символа
output logic [31:0] char_map_rdata_o, // сигнал чтения кода символа
/* /*
Интерфейс установки цветовой схемы Интерфейс установки цветовой схемы
*/ */
input logic [ 9:0] col_map_addr_i, // адрес позиции устанавливаемой схемы input logic col_map_req_i, // запрос к памяти цветов символов
input logic col_map_we_i, // сигнал разрешения записи схемы input logic [ 9:0] col_map_addr_i, // адрес позиции устанавливаемой схемы
input logic [ 3:0] col_map_be_i, // сигнал выбора байтов для записи input logic col_map_we_i, // сигнал разрешения записи схемы
input logic [31:0] col_map_wdata_i, // код устанавливаемой цветовой схемы input logic [ 3:0] col_map_be_i, // сигнал выбора байтов для записи
output logic [31:0] col_map_rdata_o, // сигнал чтения кода схемы input logic [31:0] col_map_wdata_i, // код устанавливаемой цветовой схемы
output logic [31:0] col_map_rdata_o, // сигнал чтения кода схемы
/* /*
Интерфейс установки шрифта. Интерфейс установки шрифта.
*/ */
input logic [ 9:0] char_tiff_addr_i, // адрес позиции устанавливаемого шрифта input logic char_tiff_req_i, // запрос к памяти шрифтов символов
input logic char_tiff_we_i, // сигнал разрешения записи шрифта input logic [ 9:0] char_tiff_addr_i, // адрес позиции устанавливаемого шрифта
input logic [ 3:0] char_tiff_be_i, // сигнал выбора байтов для записи input logic char_tiff_we_i, // сигнал разрешения записи шрифта
input logic [31:0] char_tiff_wdata_i, // отображаемые пиксели в текущей позиции шрифта input logic [ 3:0] char_tiff_be_i, // сигнал выбора байтов для записи
output logic [31:0] char_tiff_rdata_o, // сигнал чтения пикселей шрифта input logic [31:0] char_tiff_wdata_i, // отображаемые пиксели в текущей позиции шрифта
output logic [31:0] char_tiff_rdata_o, // сигнал чтения пикселей шрифта
output logic [3:0] vga_r_o, // красный канал vga output logic [3:0] vga_r_o, // красный канал vga
output logic [3:0] vga_g_o, // зеленый канал vga output logic [3:0] vga_g_o, // зеленый канал vga
output logic [3:0] vga_b_o, // синий канал vga output logic [3:0] vga_b_o, // синий канал vga
output logic vga_hs_o, // линия горизонтальной синхронизации vga output logic vga_hs_o, // линия горизонтальной синхронизации vga
output logic vga_vs_o // линия вертикальной синхронизации vga output logic vga_vs_o // линия вертикальной синхронизации vga
); );
logic vga_clk_i; logic vga_clk_i;
assign vga_clk_i = clk100m_i; assign vga_clk_i = clk100m_i;
@@ -62,13 +65,13 @@ module vgachargen
if (CLK_FACTOR_25M == 0 || CLK_FACTOR_25M > 4) error_unsupported_factor error_unsupported_factor (); if (CLK_FACTOR_25M == 0 || CLK_FACTOR_25M > 4) error_unsupported_factor error_unsupported_factor ();
logic [3:0] char_map_be_gated; logic [3:0] char_map_be_gated;
assign char_map_be_gated = char_map_be_i & {4{char_map_we_i}}; assign char_map_be_gated = char_map_be_i & {4{char_map_we_i & char_map_req_i}};
logic [3:0] col_map_be_gated; logic [3:0] col_map_be_gated;
assign col_map_be_gated = col_map_be_i & {4{col_map_we_i}}; assign col_map_be_gated = col_map_be_i & {4{col_map_we_i & col_map_req_i}};
logic [3:0] char_tiff_be_gated; logic [3:0] char_tiff_be_gated;
assign char_tiff_be_gated = char_tiff_be_i & {4{char_tiff_we_i}}; assign char_tiff_be_gated = char_tiff_be_i & {4{char_tiff_we_i & char_tiff_req_i}};
logic arstn_i; logic arstn_i;
assign arstn_i = ~rst_i; assign arstn_i = ~rst_i;