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zSoft/rtl/IOCP_SinglePortBootBRAM.vhd

4249 lines
107 KiB
VHDL

-- Byte Addressed 32bit BRAM module for the ZPU Evo implementation.
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-- Copyright 2018-2019 - Philip Smart for the ZPU Evo implementation.
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-- The FreeBSD license
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library ieee;
library pkgs;
library work;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.numeric_std.all;
use work.zpu_pkg.all;
use work.zpu_soc_pkg.all;
entity SinglePortBootBRAM is
generic
(
addrbits : integer := 16
);
port
(
clk : in std_logic;
memAAddr : in std_logic_vector(addrbits-1 downto 0);
memAWriteEnable : in std_logic;
memAWriteByte : in std_logic;
memAWriteHalfWord : in std_logic;
memAWrite : in std_logic_vector(WORD_32BIT_RANGE);
memARead : out std_logic_vector(WORD_32BIT_RANGE)
);
end SinglePortBootBRAM;
architecture arch of SinglePortBootBRAM is
type ramArray is array(natural range 0 to (2**(addrbits-2))-1) of std_logic_vector(7 downto 0);
shared variable RAM0 : ramArray :=
(
0 => x"88",
1 => x"00",
2 => x"00",
3 => x"00",
4 => x"00",
5 => x"00",
6 => x"00",
7 => x"00",
8 => x"08",
9 => x"0b",
10 => x"08",
11 => x"8c",
12 => x"04",
13 => x"00",
14 => x"00",
15 => x"00",
16 => x"08",
17 => x"09",
18 => x"05",
19 => x"83",
20 => x"52",
21 => x"00",
22 => x"00",
23 => x"00",
24 => x"08",
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29 => x"ff",
30 => x"0b",
31 => x"00",
32 => x"05",
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34 => x"06",
35 => x"06",
36 => x"06",
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38 => x"00",
39 => x"00",
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45 => x"00",
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60 => x"00",
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65 => x"00",
66 => x"00",
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999 => x"ae",
1000 => x"0b",
1001 => x"c0",
1002 => x"55",
1003 => x"05",
1004 => x"52",
1005 => x"f6",
1006 => x"8d",
1007 => x"73",
1008 => x"38",
1009 => x"e4",
1010 => x"54",
1011 => x"54",
1012 => x"00",
1013 => x"ff",
1014 => x"ff",
1015 => x"ff",
1016 => x"42",
1017 => x"54",
1018 => x"2e",
1019 => x"00",
1020 => x"01",
others => X"00"
);
signal RAM0_DATA : std_logic_vector(7 downto 0); -- Buffer for byte in word to be written.
signal RAM1_DATA : std_logic_vector(7 downto 0); -- Buffer for byte in word to be written.
signal RAM2_DATA : std_logic_vector(7 downto 0); -- Buffer for byte in word to be written.
signal RAM3_DATA : std_logic_vector(7 downto 0); -- Buffer for byte in word to be written.
signal RAM0_WREN : std_logic; -- Write Enable for this particular byte in word.
signal RAM1_WREN : std_logic; -- Write Enable for this particular byte in word.
signal RAM2_WREN : std_logic; -- Write Enable for this particular byte in word.
signal RAM3_WREN : std_logic; -- Write Enable for this particular byte in word.
begin
RAM0_DATA <= memAWrite(7 downto 0);
RAM1_DATA <= memAWrite(15 downto 8) when (memAWriteByte = '0' and memAWriteHalfWord = '0') or memAWriteHalfWord = '1'
else
memAWrite(7 downto 0);
RAM2_DATA <= memAWrite(23 downto 16) when (memAWriteByte = '0' and memAWriteHalfWord = '0')
else
memAWrite(7 downto 0);
RAM3_DATA <= memAWrite(31 downto 24) when (memAWriteByte = '0' and memAWriteHalfWord = '0')
else
memAWrite(15 downto 8) when memAWriteHalfWord = '1'
else
memAWrite(7 downto 0);
RAM0_WREN <= '1' when memAWriteEnable = '1' and ((memAWriteByte = '0' and memAWriteHalfWord = '0') or (memAWriteByte = '1' and memAAddr(1 downto 0) = "11") or (memAWriteHalfWord = '1' and memAAddr(1) = '1'))
else '0';
RAM1_WREN <= '1' when memAWriteEnable = '1' and ((memAWriteByte = '0' and memAWriteHalfWord = '0') or (memAWriteByte = '1' and memAAddr(1 downto 0) = "10") or (memAWriteHalfWord = '1' and memAAddr(1) = '1'))
else '0';
RAM2_WREN <= '1' when memAWriteEnable = '1' and ((memAWriteByte = '0' and memAWriteHalfWord = '0') or (memAWriteByte = '1' and memAAddr(1 downto 0) = "01") or (memAWriteHalfWord = '1' and memAAddr(1) = '0'))
else '0';
RAM3_WREN <= '1' when memAWriteEnable = '1' and ((memAWriteByte = '0' and memAWriteHalfWord = '0') or (memAWriteByte = '1' and memAAddr(1 downto 0) = "00") or (memAWriteHalfWord = '1' and memAAddr(1) = '0'))
else '0';
-- RAM Byte 0 - Port A - bits 7 to 0
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
if RAM0_WREN = '1' then
RAM0(to_integer(unsigned(memAAddr(addrbits-1 downto 2)))) := RAM0_DATA;
else
memARead(7 downto 0) <= RAM0(to_integer(unsigned(memAAddr(addrbits-1 downto 2))));
end if;
end if;
end process;
-- RAM Byte 1 - Port A - bits 15 to 8
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
if RAM1_WREN = '1' then
RAM1(to_integer(unsigned(memAAddr(addrbits-1 downto 2)))) := RAM1_DATA;
else
memARead(15 downto 8) <= RAM1(to_integer(unsigned(memAAddr(addrbits-1 downto 2))));
end if;
end if;
end process;
-- RAM Byte 2 - Port A - bits 23 to 16
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
if RAM2_WREN = '1' then
RAM2(to_integer(unsigned(memAAddr(addrbits-1 downto 2)))) := RAM2_DATA;
else
memARead(23 downto 16) <= RAM2(to_integer(unsigned(memAAddr(addrbits-1 downto 2))));
end if;
end if;
end process;
-- RAM Byte 3 - Port A - bits 31 to 24
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
if RAM3_WREN = '1' then
RAM3(to_integer(unsigned(memAAddr(addrbits-1 downto 2)))) := RAM3_DATA;
else
memARead(31 downto 24) <= RAM3(to_integer(unsigned(memAAddr(addrbits-1 downto 2))));
end if;
end if;
end process;
end arch;