firstcommit
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,51 @@
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사용법
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1. ASM을 HEX로 변환
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python asmtohex.py led.asm
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결과:
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led.hex
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2. HEX를 COM3로 전송
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python hexsend.py led.hex
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pyserial 설치:
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pip install pyserial
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명령어 포맷:
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16bit = opcode[15:12] + operand[11:0]
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명령어:
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NOP 0x0
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LOAD n 0x1
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INC 0x2
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DEC 0x3
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JMP addr 0x4
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JZ addr 0x5
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||||
JNZ addr 0x6
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LED_ON 0x7
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LED_OFF 0x8
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DELAY n 0x9
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led.asm 변환 결과:
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1005
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7000
|
||||
9064
|
||||
8000
|
||||
9064
|
||||
3000
|
||||
6001
|
||||
5008
|
||||
7000
|
||||
4008
|
||||
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||||
시리얼 전송 바이트:
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||||
10 05 70 00 90 64 80 00 90 64 30 00 60 01 50 08 70 00 40 08
|
||||
@@ -0,0 +1,132 @@
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||||
#!/usr/bin/env python3
|
||||
import sys
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
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||||
OPCODE = {
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"NOP": 0x0,
|
||||
"LOAD": 0x1,
|
||||
"INC": 0x2,
|
||||
"DEC": 0x3,
|
||||
"JMP": 0x4,
|
||||
"JZ": 0x5,
|
||||
"JNZ": 0x6,
|
||||
"LED_ON": 0x7,
|
||||
"LED_OFF": 0x8,
|
||||
"DELAY": 0x9,
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}
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def remove_comment(line):
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||||
return line.split(";")[0].strip()
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def parse_number(text):
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text = text.strip()
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if text.lower().startswith("0x"):
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return int(text, 16)
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||||
if text.lower().startswith("0b"):
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return int(text, 2)
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return int(text, 10)
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||||
def assemble(asm_text):
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labels = {}
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instructions = []
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pc = 0
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# 1차 패스: 라벨 주소 수집
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||||
for raw_line in asm_text.splitlines():
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line = remove_comment(raw_line)
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||||
if not line:
|
||||
continue
|
||||
|
||||
if line.endswith(":"):
|
||||
label = line[:-1].strip()
|
||||
if label in labels:
|
||||
raise ValueError(f"중복 라벨: {label}")
|
||||
labels[label] = pc
|
||||
continue
|
||||
|
||||
if ":" in line:
|
||||
label_part, inst_part = line.split(":", 1)
|
||||
label = label_part.strip()
|
||||
inst_line = inst_part.strip()
|
||||
|
||||
if label in labels:
|
||||
raise ValueError(f"중복 라벨: {label}")
|
||||
|
||||
labels[label] = pc
|
||||
|
||||
if inst_line:
|
||||
instructions.append(inst_line)
|
||||
pc += 1
|
||||
|
||||
continue
|
||||
|
||||
instructions.append(line)
|
||||
pc += 1
|
||||
|
||||
machine = []
|
||||
|
||||
# 2차 패스: 명령어 변환
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||||
for addr, line in enumerate(instructions):
|
||||
parts = line.replace(",", " ").split()
|
||||
|
||||
if not parts:
|
||||
continue
|
||||
|
||||
mnemonic = parts[0].upper()
|
||||
|
||||
if mnemonic not in OPCODE:
|
||||
raise ValueError(f"{addr}: 알 수 없는 명령어: {mnemonic}")
|
||||
|
||||
opcode = OPCODE[mnemonic]
|
||||
operand = 0
|
||||
|
||||
if len(parts) >= 2:
|
||||
arg = parts[1]
|
||||
if arg in labels:
|
||||
operand = labels[arg]
|
||||
else:
|
||||
operand = parse_number(arg)
|
||||
|
||||
if operand < 0 or operand > 0x0FFF:
|
||||
raise ValueError(f"{addr}: operand 범위 초과 0~4095: {operand}")
|
||||
|
||||
word = (opcode << 12) | (operand & 0x0FFF)
|
||||
machine.append(word)
|
||||
|
||||
return machine, labels, instructions
|
||||
|
||||
def main():
|
||||
if len(sys.argv) != 2:
|
||||
print("사용법: python asmtohex.py led.asm")
|
||||
sys.exit(1)
|
||||
|
||||
asm_path = Path(sys.argv[1])
|
||||
|
||||
if not asm_path.exists():
|
||||
print(f"파일 없음: {asm_path}")
|
||||
sys.exit(1)
|
||||
|
||||
hex_path = asm_path.with_suffix(".hex")
|
||||
asm_text = asm_path.read_text(encoding="utf-8")
|
||||
|
||||
machine, labels, instructions = assemble(asm_text)
|
||||
|
||||
with hex_path.open("w", encoding="utf-8") as f:
|
||||
for word in machine:
|
||||
f.write(f"{word:04X}\n")
|
||||
|
||||
print("라벨:")
|
||||
for name, addr in labels.items():
|
||||
print(f" {name} = {addr}")
|
||||
|
||||
print()
|
||||
print("기계어:")
|
||||
for addr, word in enumerate(machine):
|
||||
print(f" {addr:02d}: {word:04X} ; {instructions[addr]}")
|
||||
|
||||
print()
|
||||
print(f"HEX 생성 완료: {hex_path}")
|
||||
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
main()
|
||||
@@ -0,0 +1,85 @@
|
||||
#!/usr/bin/env python3
|
||||
import sys
|
||||
import time
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
try:
|
||||
import serial
|
||||
except ImportError:
|
||||
print("pyserial이 필요합니다.")
|
||||
print("설치: pip install pyserial")
|
||||
sys.exit(1)
|
||||
|
||||
PORT = "COM3"
|
||||
BAUD = 115200
|
||||
|
||||
def read_hex_file(hex_path):
|
||||
data = bytearray()
|
||||
|
||||
for line_no, raw_line in enumerate(hex_path.read_text(encoding="utf-8").splitlines(), start=1):
|
||||
line = raw_line.split(";")[0].strip()
|
||||
|
||||
if not line:
|
||||
continue
|
||||
|
||||
line = line.replace("0x", "").replace("0X", "")
|
||||
|
||||
if len(line) != 4:
|
||||
raise ValueError(f"{line_no}번째 줄 오류: 16비트 HEX 4자리여야 함: {raw_line}")
|
||||
|
||||
word = int(line, 16)
|
||||
|
||||
high = (word >> 8) & 0xFF
|
||||
low = word & 0xFF
|
||||
|
||||
data.append(high)
|
||||
data.append(low)
|
||||
|
||||
return data
|
||||
|
||||
def main():
|
||||
if len(sys.argv) != 2:
|
||||
print("사용법: python hexsend.py led.hex")
|
||||
sys.exit(1)
|
||||
|
||||
hex_path = Path(sys.argv[1])
|
||||
|
||||
if not hex_path.exists():
|
||||
print(f"파일 없음: {hex_path}")
|
||||
sys.exit(1)
|
||||
|
||||
send_data = read_hex_file(hex_path)
|
||||
|
||||
|
||||
send_data.append(0xFF)
|
||||
send_data.append(0xFF)
|
||||
|
||||
|
||||
print(f"파일: {hex_path}")
|
||||
print(f"전송 바이트 수: {len(send_data)}")
|
||||
print("전송 데이터:")
|
||||
print(send_data.hex(" ").upper())
|
||||
|
||||
ser = serial.Serial(
|
||||
port=PORT,
|
||||
baudrate=BAUD,
|
||||
bytesize=serial.EIGHTBITS,
|
||||
parity=serial.PARITY_NONE,
|
||||
stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
|
||||
timeout=1
|
||||
)
|
||||
|
||||
time.sleep(2)
|
||||
|
||||
ser.reset_input_buffer()
|
||||
ser.reset_output_buffer()
|
||||
|
||||
ser.write(send_data)
|
||||
ser.flush()
|
||||
ser.close()
|
||||
|
||||
print()
|
||||
print(f"{PORT}, {BAUD}bps 전송 완료")
|
||||
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
main()
|
||||
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
LOAD 1 ; R0 = 5
|
||||
|
||||
LOOP:
|
||||
LED_ON ; LED 켜기
|
||||
DELAY 300 ; 대기
|
||||
|
||||
LED_OFF ; LED 끄기
|
||||
DELAY 300 ; 대기
|
||||
|
||||
DEC ; R0 = R0 - 1
|
||||
|
||||
JNZ LOOP ; R0 != 0이면 LOOP로 이동
|
||||
|
||||
JZ END_ON ; R0 == 0이면 END_ON으로 이동
|
||||
|
||||
END_ON:
|
||||
LED_ON ; LED 켠 상태 유지
|
||||
JMP END_ON ; 무한 반복
|
||||
@@ -0,0 +1,10 @@
|
||||
1001
|
||||
7000
|
||||
912C
|
||||
8000
|
||||
912C
|
||||
3000
|
||||
6001
|
||||
5008
|
||||
7000
|
||||
4008
|
||||
@@ -0,0 +1,315 @@
|
||||
library ieee;
|
||||
use ieee.std_logic_1164.all;
|
||||
use ieee.numeric_std.all;
|
||||
|
||||
entity micom is
|
||||
port (
|
||||
clk : in std_logic; -- 50MHz
|
||||
reset : in std_logic; -- High reset
|
||||
uart_rx : in std_logic;
|
||||
led : out std_logic
|
||||
);
|
||||
end entity;
|
||||
|
||||
architecture rtl of micom is
|
||||
|
||||
constant CLK_FREQ : integer := 50000000;
|
||||
constant BAUD_RATE : integer := 115200;
|
||||
constant BAUD_CNT : integer := CLK_FREQ / BAUD_RATE;
|
||||
|
||||
type ram_type is array (0 to 255) of std_logic_vector(15 downto 0);
|
||||
signal prog_ram : ram_type := (others => x"0000");
|
||||
|
||||
type uart_state_type is (
|
||||
UART_IDLE,
|
||||
UART_START,
|
||||
UART_DATA,
|
||||
UART_STOP
|
||||
);
|
||||
|
||||
signal uart_state : uart_state_type := UART_IDLE;
|
||||
signal baud_counter : integer range 0 to BAUD_CNT := 0;
|
||||
signal bit_index : integer range 0 to 7 := 0;
|
||||
|
||||
signal rx_shift : std_logic_vector(7 downto 0) := (others => '0');
|
||||
signal rx_byte : std_logic_vector(7 downto 0) := (others => '0');
|
||||
signal rx_valid : std_logic := '0';
|
||||
|
||||
signal byte_high : std_logic_vector(7 downto 0) := (others => '0');
|
||||
signal rx_phase : std_logic := '0';
|
||||
|
||||
signal wr_addr : integer range 0 to 255 := 0;
|
||||
signal cpu_run : std_logic := '0';
|
||||
|
||||
type cpu_state_type is (
|
||||
CPU_LOAD_PROGRAM,
|
||||
CPU_FETCH,
|
||||
CPU_DECODE,
|
||||
CPU_DELAY
|
||||
);
|
||||
|
||||
signal cpu_state : cpu_state_type := CPU_LOAD_PROGRAM;
|
||||
|
||||
signal pc : integer range 0 to 255 := 0;
|
||||
signal inst : std_logic_vector(15 downto 0) := x"0000";
|
||||
|
||||
signal opcode : std_logic_vector(3 downto 0);
|
||||
signal operand : unsigned(11 downto 0);
|
||||
|
||||
signal r0 : unsigned(15 downto 0) := (others => '0');
|
||||
signal zflag : std_logic := '0';
|
||||
|
||||
signal delay_counter : unsigned(31 downto 0) := (others => '0');
|
||||
|
||||
begin
|
||||
|
||||
opcode <= inst(15 downto 12);
|
||||
operand <= unsigned(inst(11 downto 0));
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------
|
||||
-- UART RX
|
||||
--------------------------------------------------------------------
|
||||
process(clk, reset)
|
||||
begin
|
||||
if reset = '1' then
|
||||
uart_state <= UART_IDLE;
|
||||
baud_counter <= 0;
|
||||
bit_index <= 0;
|
||||
rx_shift <= (others => '0');
|
||||
rx_byte <= (others => '0');
|
||||
rx_valid <= '0';
|
||||
|
||||
elsif rising_edge(clk) then
|
||||
rx_valid <= '0';
|
||||
|
||||
case uart_state is
|
||||
|
||||
when UART_IDLE =>
|
||||
if uart_rx = '0' then
|
||||
baud_counter <= BAUD_CNT / 2;
|
||||
uart_state <= UART_START;
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
when UART_START =>
|
||||
if baud_counter = 0 then
|
||||
if uart_rx = '0' then
|
||||
baud_counter <= BAUD_CNT - 1;
|
||||
bit_index <= 0;
|
||||
uart_state <= UART_DATA;
|
||||
else
|
||||
uart_state <= UART_IDLE;
|
||||
end if;
|
||||
else
|
||||
baud_counter <= baud_counter - 1;
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
when UART_DATA =>
|
||||
if baud_counter = 0 then
|
||||
rx_shift(bit_index) <= uart_rx;
|
||||
baud_counter <= BAUD_CNT - 1;
|
||||
|
||||
if bit_index = 7 then
|
||||
uart_state <= UART_STOP;
|
||||
else
|
||||
bit_index <= bit_index + 1;
|
||||
end if;
|
||||
else
|
||||
baud_counter <= baud_counter - 1;
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
when UART_STOP =>
|
||||
if baud_counter = 0 then
|
||||
rx_byte <= rx_shift;
|
||||
rx_valid <= '1';
|
||||
uart_state <= UART_IDLE;
|
||||
else
|
||||
baud_counter <= baud_counter - 1;
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
end case;
|
||||
end if;
|
||||
end process;
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------
|
||||
-- Loader
|
||||
-- 실행 중 새 UART 데이터가 들어오면 자동 초기화 후 재다운로드
|
||||
--------------------------------------------------------------------
|
||||
process(clk, reset)
|
||||
variable word_data : std_logic_vector(15 downto 0);
|
||||
begin
|
||||
if reset = '1' then
|
||||
byte_high <= (others => '0');
|
||||
rx_phase <= '0';
|
||||
wr_addr <= 0;
|
||||
cpu_run <= '0';
|
||||
|
||||
elsif rising_edge(clk) then
|
||||
|
||||
if rx_valid = '1' then
|
||||
|
||||
-- CPU 실행 중 새 데이터가 들어오면 기존 실행 중지 후 재다운로드 시작
|
||||
if cpu_state /= CPU_LOAD_PROGRAM then
|
||||
wr_addr <= 0;
|
||||
rx_phase <= '0';
|
||||
cpu_run <= '0';
|
||||
byte_high <= rx_byte;
|
||||
rx_phase <= '1';
|
||||
|
||||
else
|
||||
if rx_phase = '0' then
|
||||
byte_high <= rx_byte;
|
||||
rx_phase <= '1';
|
||||
|
||||
else
|
||||
word_data := byte_high & rx_byte;
|
||||
|
||||
if word_data = x"FFFF" then
|
||||
cpu_run <= '1';
|
||||
rx_phase <= '0';
|
||||
|
||||
else
|
||||
prog_ram(wr_addr) <= word_data;
|
||||
|
||||
if wr_addr < 255 then
|
||||
wr_addr <= wr_addr + 1;
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
rx_phase <= '0';
|
||||
end if;
|
||||
end if;
|
||||
end if;
|
||||
end if;
|
||||
end if;
|
||||
end process;
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------
|
||||
-- CPU
|
||||
--------------------------------------------------------------------
|
||||
process(clk, reset)
|
||||
begin
|
||||
if reset = '1' then
|
||||
cpu_state <= CPU_LOAD_PROGRAM;
|
||||
pc <= 0;
|
||||
inst <= x"0000";
|
||||
r0 <= (others => '0');
|
||||
zflag <= '0';
|
||||
delay_counter <= (others => '0');
|
||||
led <= '0';
|
||||
|
||||
elsif rising_edge(clk) then
|
||||
|
||||
-- 실행 중 UART 데이터가 들어오면 CPU를 초기화하고 다운로드 모드로 전환
|
||||
if rx_valid = '1' and cpu_state /= CPU_LOAD_PROGRAM then
|
||||
cpu_state <= CPU_LOAD_PROGRAM;
|
||||
pc <= 0;
|
||||
inst <= x"0000";
|
||||
r0 <= (others => '0');
|
||||
zflag <= '0';
|
||||
delay_counter <= (others => '0');
|
||||
led <= '0';
|
||||
|
||||
else
|
||||
case cpu_state is
|
||||
|
||||
when CPU_LOAD_PROGRAM =>
|
||||
if cpu_run = '1' then
|
||||
pc <= 0;
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
when CPU_FETCH =>
|
||||
inst <= prog_ram(pc);
|
||||
|
||||
if pc < 255 then
|
||||
pc <= pc + 1;
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
cpu_state <= CPU_DECODE;
|
||||
|
||||
when CPU_DECODE =>
|
||||
case opcode is
|
||||
|
||||
when x"0" =>
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
|
||||
when x"1" =>
|
||||
r0 <= resize(operand, 16);
|
||||
|
||||
if operand = 0 then
|
||||
zflag <= '1';
|
||||
else
|
||||
zflag <= '0';
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
|
||||
when x"2" =>
|
||||
r0 <= r0 + 1;
|
||||
|
||||
if r0 + 1 = 0 then
|
||||
zflag <= '1';
|
||||
else
|
||||
zflag <= '0';
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
|
||||
when x"3" =>
|
||||
r0 <= r0 - 1;
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||||
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||||
if r0 - 1 = 0 then
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||||
zflag <= '1';
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||||
else
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||||
zflag <= '0';
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end if;
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||||
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||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
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||||
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||||
when x"4" =>
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||||
pc <= to_integer(operand(7 downto 0));
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||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
|
||||
when x"5" =>
|
||||
if zflag = '1' then
|
||||
pc <= to_integer(operand(7 downto 0));
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
|
||||
when x"6" =>
|
||||
if zflag = '0' then
|
||||
pc <= to_integer(operand(7 downto 0));
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
|
||||
when x"7" =>
|
||||
led <= '1';
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
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||||
when x"8" =>
|
||||
led <= '0';
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
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||||
when x"9" =>
|
||||
delay_counter <= to_unsigned(to_integer(operand) * 50000, 32);
|
||||
cpu_state <= CPU_DELAY;
|
||||
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||||
when others =>
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
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||||
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||||
end case;
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||||
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||||
when CPU_DELAY =>
|
||||
if delay_counter = 0 then
|
||||
cpu_state <= CPU_FETCH;
|
||||
else
|
||||
delay_counter <= delay_counter - 1;
|
||||
end if;
|
||||
|
||||
end case;
|
||||
end if;
|
||||
end if;
|
||||
end process;
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||||
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||||
end architecture;
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