source: XOpenSparcT1/trunk/OC-UART/uart_wb.v @ 6

Revision 6, 11.0 KB checked in by pntsvt00, 14 years ago (diff)

versione iniziale opensparc

Line 
1//////////////////////////////////////////////////////////////////////
2////                                                              ////
3////  uart_wb.v                                                   ////
4////                                                              ////
5////                                                              ////
6////  This file is part of the "UART 16550 compatible" project    ////
7////  http://www.opencores.org/cores/uart16550/                   ////
8////                                                              ////
9////  Documentation related to this project:                      ////
10////  - http://www.opencores.org/cores/uart16550/                 ////
11////                                                              ////
12////  Projects compatibility:                                     ////
13////  - WISHBONE                                                  ////
14////  RS232 Protocol                                              ////
15////  16550D uart (mostly supported)                              ////
16////                                                              ////
17////  Overview (main Features):                                   ////
18////  UART core WISHBONE interface.                               ////
19////                                                              ////
20////  Known problems (limits):                                    ////
21////  Inserts one wait state on all transfers.                    ////
22////  Note affected signals and the way they are affected.        ////
23////                                                              ////
24////  To Do:                                                      ////
25////  Nothing.                                                    ////
26////                                                              ////
27////  Author(s):                                                  ////
28////      - [email protected]                                  ////
29////      - Jacob Gorban                                          ////
30////      - Igor Mohor ([email protected])                      ////
31////                                                              ////
32////  Created:        2001/05/12                                  ////
33////  Last Updated:   2001/05/17                                  ////
34////                  (See log for the revision history)          ////
35////                                                              ////
36////                                                              ////
37//////////////////////////////////////////////////////////////////////
38////                                                              ////
39//// Copyright (C) 2000, 2001 Authors                             ////
40////                                                              ////
41//// This source file may be used and distributed without         ////
42//// restriction provided that this copyright statement is not    ////
43//// removed from the file and that any derivative work contains  ////
44//// the original copyright notice and the associated disclaimer. ////
45////                                                              ////
46//// This source file is free software; you can redistribute it   ////
47//// and/or modify it under the terms of the GNU Lesser General   ////
48//// Public License as published by the Free Software Foundation; ////
49//// either version 2.1 of the License, or (at your option) any   ////
50//// later version.                                               ////
51////                                                              ////
52//// This source is distributed in the hope that it will be       ////
53//// useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied   ////
54//// warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR      ////
55//// PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public License for more ////
56//// details.                                                     ////
57////                                                              ////
58//// You should have received a copy of the GNU Lesser General    ////
59//// Public License along with this source; if not, download it   ////
60//// from http://www.opencores.org/lgpl.shtml                     ////
61////                                                              ////
62//////////////////////////////////////////////////////////////////////
63//
64// CVS Revision History
65//
66// $Log: not supported by cvs2svn $
67// Revision 1.16  2002/07/29 21:16:18  gorban
68// The uart_defines.v file is included again in sources.
69//
70// Revision 1.15  2002/07/22 23:02:23  gorban
71// Bug Fixes:
72//  * Possible loss of sync and bad reception of stop bit on slow baud rates fixed.
73//   Problem reported by Kenny.Tung.
74//  * Bad (or lack of ) loopback handling fixed. Reported by Cherry Withers.
75//
76// Improvements:
77//  * Made FIFO's as general inferrable memory where possible.
78//  So on FPGA they should be inferred as RAM (Distributed RAM on Xilinx).
79//  This saves about 1/3 of the Slice count and reduces P&R and synthesis times.
80//
81//  * Added optional baudrate output (baud_o).
82//  This is identical to BAUDOUT* signal on 16550 chip.
83//  It outputs 16xbit_clock_rate - the divided clock.
84//  It's disabled by default. Define UART_HAS_BAUDRATE_OUTPUT to use.
85//
86// Revision 1.12  2001/12/19 08:03:34  mohor
87// Warnings cleared.
88//
89// Revision 1.11  2001/12/06 14:51:04  gorban
90// Bug in LSR[0] is fixed.
91// All WISHBONE signals are now sampled, so another wait-state is introduced on all transfers.
92//
93// Revision 1.10  2001/12/03 21:44:29  gorban
94// Updated specification documentation.
95// Added full 32-bit data bus interface, now as default.
96// Address is 5-bit wide in 32-bit data bus mode.
97// Added wb_sel_i input to the core. It's used in the 32-bit mode.
98// Added debug interface with two 32-bit read-only registers in 32-bit mode.
99// Bits 5 and 6 of LSR are now only cleared on TX FIFO write.
100// My small test bench is modified to work with 32-bit mode.
101//
102// Revision 1.9  2001/10/20 09:58:40  gorban
103// Small synopsis fixes
104//
105// Revision 1.8  2001/08/24 21:01:12  mohor
106// Things connected to parity changed.
107// Clock devider changed.
108//
109// Revision 1.7  2001/08/23 16:05:05  mohor
110// Stop bit bug fixed.
111// Parity bug fixed.
112// WISHBONE read cycle bug fixed,
113// OE indicator (Overrun Error) bug fixed.
114// PE indicator (Parity Error) bug fixed.
115// Register read bug fixed.
116//
117// Revision 1.4  2001/05/31 20:08:01  gorban
118// FIFO changes and other corrections.
119//
120// Revision 1.3  2001/05/21 19:12:01  gorban
121// Corrected some Linter messages.
122//
123// Revision 1.2  2001/05/17 18:34:18  gorban
124// First 'stable' release. Should be sythesizable now. Also added new header.
125//
126// Revision 1.0  2001-05-17 21:27:13+02  jacob
127// Initial revision
128//
129//
130
131// UART core WISHBONE interface
132//
133// Author: Jacob Gorban   ([email protected])
134// Company: Flextronics Semiconductor
135//
136
137// synopsys translate_off
138`include "timescale.v"
139// synopsys translate_on
140`include "uart_defines.v"
141 
142module uart_wb (clk, wb_rst_i, 
143        wb_we_i, wb_stb_i, wb_cyc_i, wb_ack_o, wb_adr_i,
144        wb_adr_int, wb_dat_i, wb_dat_o, wb_dat8_i, wb_dat8_o, wb_dat32_o, wb_sel_i,
145        we_o, re_o // Write and read enable output for the core
146);
147
148input             clk;
149
150// WISHBONE interface   
151input             wb_rst_i;
152input             wb_we_i;
153input             wb_stb_i;
154input             wb_cyc_i;
155input [3:0]   wb_sel_i;
156input [`UART_ADDR_WIDTH-1:0]    wb_adr_i; //WISHBONE address line
157
158`ifdef DATA_BUS_WIDTH_8
159input [7:0]  wb_dat_i; //input WISHBONE bus
160output [7:0] wb_dat_o;
161reg [7:0]        wb_dat_o;
162wire [7:0]       wb_dat_i;
163reg [7:0]        wb_dat_is;
164`else // for 32 data bus mode
165input [31:0]  wb_dat_i; //input WISHBONE bus
166output [31:0] wb_dat_o;
167reg [31:0]        wb_dat_o;
168wire [31:0]   wb_dat_i;
169reg [31:0]        wb_dat_is;
170`endif // !`ifdef DATA_BUS_WIDTH_8
171
172output [`UART_ADDR_WIDTH-1:0]   wb_adr_int; // internal signal for address bus
173input [7:0]   wb_dat8_o; // internal 8 bit output to be put into wb_dat_o
174output [7:0]  wb_dat8_i;
175input [31:0]  wb_dat32_o; // 32 bit data output (for debug interface)
176output            wb_ack_o;
177output            we_o;
178output            re_o;
179
180wire                      we_o;
181reg                       wb_ack_o;
182reg [7:0]         wb_dat8_i;
183wire [7:0]        wb_dat8_o;
184wire [`UART_ADDR_WIDTH-1:0]     wb_adr_int; // internal signal for address bus
185reg [`UART_ADDR_WIDTH-1:0]      wb_adr_is;
186reg                                                             wb_we_is;
187reg                                                             wb_cyc_is;
188reg                                                             wb_stb_is;
189reg [3:0]                                               wb_sel_is;
190wire [3:0]   wb_sel_i;
191reg                      wre ;// timing control signal for write or read enable
192
193// wb_ack_o FSM
194reg [1:0]        wbstate;
195always  @(posedge clk or posedge wb_rst_i)
196        if (wb_rst_i) begin
197                wb_ack_o <= #1 1'b0;
198                wbstate <= #1 0;
199                wre <= #1 1'b1;
200        end else
201                case (wbstate)
202                        0: begin
203                                if (wb_stb_is & wb_cyc_is) begin
204                                        wre <= #1 0;
205                                        wbstate <= #1 1;
206                                        wb_ack_o <= #1 1;
207                                end else begin
208                                        wre <= #1 1;
209                                        wb_ack_o <= #1 0;
210                                end
211                        end
212                        1: begin
213                           wb_ack_o <= #1 0;
214                                wbstate <= #1 2;
215                                wre <= #1 0;
216                        end
217                        2,3: begin
218                                wb_ack_o <= #1 0;
219                                wbstate <= #1 0;
220                                wre <= #1 0;
221                        end
222                endcase
223
224assign we_o =  wb_we_is & wb_stb_is & wb_cyc_is & wre ; //WE for registers     
225assign re_o = ~wb_we_is & wb_stb_is & wb_cyc_is & wre ; //RE for registers     
226
227// Sample input signals
228always  @(posedge clk or posedge wb_rst_i)
229        if (wb_rst_i) begin
230                wb_adr_is <= #1 0;
231                wb_we_is <= #1 0;
232                wb_cyc_is <= #1 0;
233                wb_stb_is <= #1 0;
234                wb_dat_is <= #1 0;
235                wb_sel_is <= #1 0;
236        end else begin
237                wb_adr_is <= #1 wb_adr_i;
238                wb_we_is <= #1 wb_we_i;
239                wb_cyc_is <= #1 wb_cyc_i;
240                wb_stb_is <= #1 wb_stb_i;
241                wb_dat_is <= #1 wb_dat_i;
242                wb_sel_is <= #1 wb_sel_i;
243        end
244
245`ifdef DATA_BUS_WIDTH_8 // 8-bit data bus
246always @(posedge clk or posedge wb_rst_i)
247        if (wb_rst_i)
248                wb_dat_o <= #1 0;
249        else
250                wb_dat_o <= #1 wb_dat8_o;
251
252always @(wb_dat_is)
253        wb_dat8_i = wb_dat_is;
254
255assign wb_adr_int = wb_adr_is;
256
257`else // 32-bit bus
258// put output to the correct byte in 32 bits using select line
259always @(posedge clk or posedge wb_rst_i)
260        if (wb_rst_i)
261                wb_dat_o <= #1 0;
262        else if (re_o)
263                case (wb_sel_is)
264                        4'b0001: wb_dat_o <= #1 {24'b0, wb_dat8_o};
265                        4'b0010: wb_dat_o <= #1 {16'b0, wb_dat8_o, 8'b0};
266                        4'b0100: wb_dat_o <= #1 {8'b0, wb_dat8_o, 16'b0};
267                        4'b1000: wb_dat_o <= #1 {wb_dat8_o, 24'b0};
268                        4'b1111: wb_dat_o <= #1 wb_dat32_o; // debug interface output
269                        default: wb_dat_o <= #1 0;
270                endcase // case(wb_sel_i)
271
272reg [1:0] wb_adr_int_lsb;
273
274always @(wb_sel_is or wb_dat_is)
275begin
276        case (wb_sel_is)
277                4'b0001 : wb_dat8_i = wb_dat_is[7:0];
278                4'b0010 : wb_dat8_i = wb_dat_is[15:8];
279                4'b0100 : wb_dat8_i = wb_dat_is[23:16];
280                4'b1000 : wb_dat8_i = wb_dat_is[31:24];
281                default : wb_dat8_i = wb_dat_is[7:0];
282        endcase // case(wb_sel_i)
283
284  `ifdef LITLE_ENDIAN
285        case (wb_sel_is)
286                4'b0001 : wb_adr_int_lsb = 2'h0;
287                4'b0010 : wb_adr_int_lsb = 2'h1;
288                4'b0100 : wb_adr_int_lsb = 2'h2;
289                4'b1000 : wb_adr_int_lsb = 2'h3;
290                default : wb_adr_int_lsb = 2'h0;
291        endcase // case(wb_sel_i)
292  `else
293        case (wb_sel_is)
294                4'b0001 : wb_adr_int_lsb = 2'h3;
295                4'b0010 : wb_adr_int_lsb = 2'h2;
296                4'b0100 : wb_adr_int_lsb = 2'h1;
297                4'b1000 : wb_adr_int_lsb = 2'h0;
298                default : wb_adr_int_lsb = 2'h0;
299        endcase // case(wb_sel_i)
300  `endif
301end
302
303assign wb_adr_int = {wb_adr_is[`UART_ADDR_WIDTH-1:2], wb_adr_int_lsb};
304
305`endif // !`ifdef DATA_BUS_WIDTH_8
306
307endmodule
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.