A2PDP11 （11）プログラムの実行

2024年9月3日 21:50

RAM の読み書きができるようになりましたので、プログラムを実行してみます。

その前に、FPGA のコードを一部修正します。

top.sv
命令先読み時（AIO = 1100）にも、RAM を読むように変更。
読み出し命令が連続した時に、ram_read を正しく生成できるように変更。
バイト書き込み（ram_write）の時消しタイミングを修正。

parameter REQUEST_READ  = 4'b1100;  // Instruction-stream request read

always_ff@(posedge clk) begin
    if (mbs == BS_MEM) begin
        ram_addr <= mdal;
        if ((maio[3:2] == 2'b10) || (maio == REQUEST_READ)) begin
            miss_n <= (!ale_n && !bufctl_n) ? 1'b0 : 1'b1;
            ram_read <= (!ale_n && !bufctl_n) ? 1'b1 : 1'b0;
            mem_out <= ram_rdata;
            dv <= !sctl_n; 
        end
    end else begin
        ram_read <= 1'b0;
        mem_out <= 16'bz;
    end
end

always_ff@(posedge clk) begin
    if ((mbs == BS_MEM) && (maio[3:2] == 2'b00) && (!sctl_n)) begin
        if (maio == BYTE_WRITE) begin
            ram_byte <= 1'b1;
        end
        ram_write <= 1'b1;
        ram_wdata <= dal[15:0];
    end else begin
        ram_write <= 1'b0;
        ram_byte <= 1'b0;
    end
end

ram.sv
バイト書き込み時のマスクの間違い修正。

                    data_mask0 <= {!ram_addr[0], ram_addr[0], 2'b11};

ram_read の生成期間を短くしたので、読み出しデータ確定時に、rd1 の確認を省略。

always_ff@(posedge clk_out) begin
    if (rd_data_valid0 && (rcycle == 1'b0)) begin
        ram_rdata <= rd_data0[31:16];
    end
end

PDP-11/HACK のテストプログラムを試してみます。
R5 をインクリメントし、HALT するプログラムです。
正常に動作しました。

実行時の信号を観察してみます。
黄色マーカー部で、アドレス 000000 の命令コード 005205（INC R5）が読み込まれます。
赤マーカー部で、アドレス 000002 の命令 000000（HALT）が先読みされます。
白マーカー部で、アドレス 000004 の命令が先読みされます。
オレンジマーカー部で、GP CODE 0 が発行されています。

参考文献

DCJ11 Microprocessor User's Guide, 1.5 HALTING DCJ11 OPERATION, 1983

PDP-11/HACK, Test Programs, 2014

A2PDP11 （11） プログラムの実行

参考文献

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