240604_ GPIO, Assembly

맘스터치보단파파이스 2024. 6. 4. 18:16

ROM과 RISC-V CPU : I BUS

RAM과 RISC-V CPU : D BUS

ROM에서 RISC-V 로는 I BUS를 통해 Instruction만 받고

RISC-V에서 RAM peripheral, sp2 등등에는 WDataBus, Control Signal Bus, Addr Bus 세가지와 Decoder이 Adder Bus를 받아 RAM, peripheral, sp2중 어느것을 실행시킬지 정하고 그 출력값이 MUX를 통해 RDataBus가 되어 RISC CPU로 되돌아온다.

4GB, 2**32bit --> 32bitAddress.

초기화되면 0번지로 ROM먼저 읽어들어야 하기 때문에 ROM의 Instruction Memory가 0번지이다.

그 이후는 할당하기 나름이다.

32bit중 뒷 8bit는 주소 한세트라서 빼고 처리했다.

0x0000_1000 : RAM

0x0000_2000 : P1

등등 decoder로 선택한다.

decoder로 선택된 장치만 동작하기 때문에 주소를 받아서 CASE문을 통해 선택.

AMBA -AHB, APB 의 동작이 이렇게 된다. 기본적인 BUS 구조.

추가적인건 burst , control signal에서 추가되는 정보 등등..

단 AXI는 많이 다른 구조를 가지고 있다.

교수님코드

Decoder를 통해 Memory Mapping을 볼 수 있다.

Decoder와 MUX가 지정하는 Memory Mapping의 address는 같아야한다.

<< 어셈블리코드 >>

SW : RAM에 저장. STORE S-TYPE의 SW이다.

pointer.

8912 : 0x2000

256 : 0x100

lw, li, Sll 한 값을 SW로 저장.

==> 이것을 보고 Simulation의 Timing Diagram을 파악할줄 알아야 한다.

delay를 부르고 있다. 100을 넣어서 불렀다.

li a0, 100

call delay --> 어셈블러가 delay : 되어있는 곳에 가서 알아서 계산.

addi : sp, sp- 48 ~~~ stack에 저장하는 작업. + 뺴는 작업을 진행하고 있다.

왜 Stack에 넣을까???? stack memory 영역에 넣고 빼고 한다.

sw zero, -20(s0) temp = 0

j .L4 --> L4 : 로 가서 lw a5, -36(s0) 0보다 크면. bgtz a5.L7 L7로 가라. J를 통해 연결.

ra : return .

assembly를 짜라고는 하지는 않지만 이해를 할 필요는 있다. + 내부적으로 어떻게 동작하는지는 알아야 한다.

X0는 Zero 라는 예명.

s0, a5 둘다 register File 이다.

mv li jr --> 우리가 만든 명령어랑 이름이 다르다.

base : 우리가 만든 명령어.

pseudoinstruction : 여기서 쓰는 명령

명령어를 대체할 수 있다.

전통적으로 사용하던 명령어를 --> 이런식으로 대체할 수 있다. --> 명령어가 확 줄었다.

CISC : 다 하드웨어적으로 구현.

RISC : 줄였다.

<<GPO>>

GPOA bink.

GPOB ledshift

GPOC

중간과제

/* Type your code here, or load an example. */
#define PORTA  *(int*)(0x00002100)
#define PORTB  *(int*)(0x00002200)

void delay(int t);
int prevTime1 = 0;
int prevTime2 = 0;
int millis = 0;
int a = 0;

int main() {
    while(1)
{
	if (millis - prevTime1 >= 200)
	{
		prevTime1 = millis;
		PORTA ^= 0x0f;
	}
	
	if (millis - prevTime2 >= 100)
	{
		prevTime2 = millis;
		PORTB = 1<<a;
		a++;
		if( a== 4 ) a = 0;
	}

	delay(1);
	millis++;
}
return 0;
}

void delay(int t)
{
    int temp = 0;
    while (t>0){
    for (int i = 0; i <100000; i++) temp++; 
        t--;
    }
}

prevTime1:
        .zero   4
prevTime2:
        .zero   4
millis:
        .zero   4
a:
        .zero   4
main:
        addi    sp,sp,-16
        sw      ra,12(sp)
        sw      s0,8(sp)
        addi    s0,sp,16
.L4:
        lui     a5,%hi(millis)
        lw      a4,%lo(millis)(a5)
        lui     a5,%hi(prevTime1)
        lw      a5,%lo(prevTime1)(a5)
        sub     a4,a4,a5
        li      a5,199
        ble     a4,a5,.L2
        lui     a5,%hi(millis)
        lw      a4,%lo(millis)(a5)
        lui     a5,%hi(prevTime1)
        sw      a4,%lo(prevTime1)(a5)
        li      a5,8192
        addi    a5,a5,256
        lw      a4,0(a5)
        li      a5,8192
        addi    a5,a5,256
        xori    a4,a4,15
        sw      a4,0(a5)
.L2:
        lui     a5,%hi(millis)
        lw      a4,%lo(millis)(a5)
        lui     a5,%hi(prevTime2)
        lw      a5,%lo(prevTime2)(a5)
        sub     a4,a4,a5
        li      a5,99
        ble     a4,a5,.L3
        lui     a5,%hi(millis)
        lw      a4,%lo(millis)(a5)
        lui     a5,%hi(prevTime2)
        sw      a4,%lo(prevTime2)(a5)
        lui     a5,%hi(a)
        lw      a4,%lo(a)(a5)
        li      a5,8192
        addi    a5,a5,512
        li      a3,1
        sll     a4,a3,a4
        sw      a4,0(a5)
        lui     a5,%hi(a)
        lw      a5,%lo(a)(a5)
        addi    a4,a5,1
        lui     a5,%hi(a)
        sw      a4,%lo(a)(a5)
        lui     a5,%hi(a)
        lw      a4,%lo(a)(a5)
        li      a5,4
        bne     a4,a5,.L3
        lui     a5,%hi(a)
        sw      zero,%lo(a)(a5)
.L3:
        li      a0,1
        call    delay
        lui     a5,%hi(millis)
        lw      a5,%lo(millis)(a5)
        addi    a4,a5,1
        lui     a5,%hi(millis)
        sw      a4,%lo(millis)(a5)
        j       .L4
delay:
        addi    sp,sp,-48
        sw      s0,44(sp)
        addi    s0,sp,48
        sw      a0,-36(s0)
        sw      zero,-20(s0)
        j       .L6
.L9:
        sw      zero,-24(s0)
        j       .L7
.L8:
        lw      a5,-20(s0)
        addi    a5,a5,1
        sw      a5,-20(s0)
        lw      a5,-24(s0)
        addi    a5,a5,1
        sw      a5,-24(s0)
.L7:
        lw      a4,-24(s0)
        li      a5,98304
        addi    a5,a5,1695
        ble     a4,a5,.L8
        lw      a5,-36(s0)
        addi    a5,a5,-1
        sw      a5,-36(s0)
.L6:
        lw      a5,-36(s0)
        bgtz    a5,.L9
        nop
        lw      s0,44(sp)
        addi    sp,sp,48
        jr      ra

<<GPI>>