mirror of
https://github.com/sehugg/8bitworkshop.git
synced 2024-12-23 03:29:39 +00:00
Merge branch 'master' of github.com:sehugg/8bitworkshop
This commit is contained in:
Steven Hugg
commit
5d9a169442
@ -21,14 +21,14 @@
|
||||
`define OP_SBB 4'hf
|
||||
|
||||
|
||||
module ALU(A, B, Y, aluop, carry);
|
||||
module ALU(A, B, carry, aluop, Y);
|
||||
|
||||
parameter N = 8;
|
||||
input [N-1:0] A;
|
||||
input [N-1:0] B;
|
||||
output [N:0] Y;
|
||||
input [3:0] aluop;
|
||||
input carry;
|
||||
parameter N = 8; // default width = 8 bits
|
||||
input [N-1:0] A; // A input
|
||||
input [N-1:0] B; // B input
|
||||
input carry; // carry input
|
||||
input [3:0] aluop; // alu operation
|
||||
output [N:0] Y; // Y output + carry
|
||||
|
||||
always @(*)
|
||||
case (aluop)
|
||||
@ -312,8 +312,8 @@ module test_CPU16_top(
|
||||
.org 0x8000
|
||||
.len 256
|
||||
mov sp,@$6fff
|
||||
mov dx,@Fib
|
||||
jsr dx
|
||||
mov dx,@Fib
|
||||
jsr dx
|
||||
reset
|
||||
Fib:
|
||||
mov ax,#1
|
||||
@ -322,8 +322,8 @@ Loop:
|
||||
mov cx,ax
|
||||
add ax,bx
|
||||
mov bx,cx
|
||||
push ax
|
||||
pop ax
|
||||
push ax
|
||||
pop ax
|
||||
mov [42],ax
|
||||
mov ax,[42]
|
||||
bcc Loop
|
||||
|
||||
@ -5,30 +5,30 @@
|
||||
// ALU operations
|
||||
`define OP_ZERO 4'h0
|
||||
`define OP_LOAD_A 4'h1
|
||||
`define OP_INC 4'h2
|
||||
`define OP_DEC 4'h3
|
||||
`define OP_ASL 4'h4
|
||||
`define OP_LSR 4'h5
|
||||
`define OP_ROL 4'h6
|
||||
`define OP_ROR 4'h7
|
||||
`define OP_OR 4'h8
|
||||
`define OP_AND 4'h9
|
||||
`define OP_XOR 4'ha
|
||||
`define OP_INC 4'h2
|
||||
`define OP_DEC 4'h3
|
||||
`define OP_ASL 4'h4
|
||||
`define OP_LSR 4'h5
|
||||
`define OP_ROL 4'h6
|
||||
`define OP_ROR 4'h7
|
||||
`define OP_OR 4'h8
|
||||
`define OP_AND 4'h9
|
||||
`define OP_XOR 4'ha
|
||||
`define OP_LOAD_B 4'hb
|
||||
`define OP_ADD 4'hc
|
||||
`define OP_SUB 4'hd
|
||||
`define OP_ADC 4'he
|
||||
`define OP_SBB 4'hf
|
||||
`define OP_ADD 4'hc
|
||||
`define OP_SUB 4'hd
|
||||
`define OP_ADC 4'he
|
||||
`define OP_SBB 4'hf
|
||||
|
||||
// ALU module
|
||||
module ALU(A, B, carry, aluop, Y);
|
||||
|
||||
module ALU(A, B, Y, aluop, carry);
|
||||
|
||||
parameter N = 8;
|
||||
input [N-1:0] A;
|
||||
input [N-1:0] B;
|
||||
output [N:0] Y;
|
||||
input [3:0] aluop;
|
||||
input carry;
|
||||
parameter N = 8; // default width = 8 bits
|
||||
input [N-1:0] A; // A input
|
||||
input [N-1:0] B; // B input
|
||||
input carry; // carry input
|
||||
input [3:0] aluop; // alu operation
|
||||
output [N:0] Y; // Y output + carry
|
||||
|
||||
always @(*)
|
||||
case (aluop)
|
||||
@ -178,11 +178,6 @@ module CPU(clk, reset, address, data_in, data_out, write);
|
||||
write <= 1;
|
||||
state <= S_SELECT;
|
||||
end
|
||||
// clear carry
|
||||
8'b10001000: begin
|
||||
carry <= 0;
|
||||
state <= S_SELECT;
|
||||
end
|
||||
// swap A,B
|
||||
8'b10000001: begin
|
||||
A <= B;
|
||||
|
||||
@ -17,7 +17,7 @@ module LFSR(clk, reset, enable, lfsr);
|
||||
always @(posedge clk)
|
||||
begin
|
||||
if (reset)
|
||||
lfsr <= {lfsr[NBITS-2:0], ~lfsr[0]};
|
||||
lfsr <= {lfsr[NBITS-2:0], 1'b1}; // reset loads with all 1s
|
||||
else if (enable)
|
||||
lfsr <= {lfsr[NBITS-2:0], 1'b0} ^ (feedback ? TAPS : 0);
|
||||
end
|
||||
|
||||
@ -37,29 +37,31 @@ module racing_game_cpu_top(clk, reset, hsync, vsync, hpaddle, vpaddle,
|
||||
output [3:0] rgb;
|
||||
`endif
|
||||
|
||||
parameter PADDLE_X = 0;
|
||||
parameter PADDLE_Y = 1;
|
||||
parameter PLAYER_X = 2;
|
||||
parameter PLAYER_Y = 3;
|
||||
parameter ENEMY_X = 4;
|
||||
parameter ENEMY_Y = 5;
|
||||
parameter ENEMY_DIR = 6;
|
||||
parameter SPEED = 7;
|
||||
parameter TRACKPOS_LO = 8;
|
||||
parameter TRACKPOS_HI = 9;
|
||||
parameter PADDLE_X = 0; // paddle X coordinate
|
||||
parameter PADDLE_Y = 1; // paddle Y coordinate
|
||||
parameter PLAYER_X = 2; // player X coordinate
|
||||
parameter PLAYER_Y = 3; // player Y coordinate
|
||||
parameter ENEMY_X = 4; // enemy X coordinate
|
||||
parameter ENEMY_Y = 5; // enemy Y coordinate
|
||||
parameter ENEMY_DIR = 6; // enemy direction (1, -1)
|
||||
parameter SPEED = 7; // player speed
|
||||
parameter TRACKPOS_LO = 8; // track position (lo byte)
|
||||
parameter TRACKPOS_HI = 9; // track position (hi byte)
|
||||
|
||||
parameter IN_HPOS = 8'h40;
|
||||
parameter IN_VPOS = 8'h41;
|
||||
parameter IN_HPOS = 8'h40; // CRT horizontal position
|
||||
parameter IN_VPOS = 8'h41; // CRT vertical position
|
||||
// flags: [0, 0, collision, vsync, hsync, vpaddle, hpaddle, display_on]
|
||||
parameter IN_FLAGS = 8'h42;
|
||||
|
||||
reg [7:0] ram[0:63];
|
||||
reg [7:0] rom[0:127];
|
||||
reg [7:0] ram[64]; // 64 bytes of RAM
|
||||
reg [7:0] rom[128]; // 128 bytes of ROM
|
||||
|
||||
output wire [7:0] address_bus;
|
||||
output reg [7:0] to_cpu;
|
||||
output wire [7:0] from_cpu;
|
||||
output wire write_enable;
|
||||
output wire [7:0] address_bus; // CPU address bus
|
||||
output reg [7:0] to_cpu; // data bus to CPU
|
||||
output wire [7:0] from_cpu; // data bus from CPU
|
||||
output wire write_enable; // write enable bit from CPU
|
||||
|
||||
// 8-bit CPU module
|
||||
CPU cpu(.clk(clk),
|
||||
.reset(reset),
|
||||
.address(address_bus),
|
||||
@ -67,10 +69,12 @@ module racing_game_cpu_top(clk, reset, hsync, vsync, hpaddle, vpaddle,
|
||||
.data_out(from_cpu),
|
||||
.write(write_enable));
|
||||
|
||||
// RAM write from CPU
|
||||
always @(posedge clk)
|
||||
if (write_enable)
|
||||
ram[address_bus[5:0]] <= from_cpu;
|
||||
|
||||
// RAM read from CPU
|
||||
always @(*)
|
||||
casez (address_bus)
|
||||
// RAM
|
||||
@ -84,7 +88,8 @@ module racing_game_cpu_top(clk, reset, hsync, vsync, hpaddle, vpaddle,
|
||||
8'b1???????: to_cpu = rom[address_bus[6:0]];
|
||||
default: to_cpu = 8'bxxxxxxxx;
|
||||
endcase
|
||||
|
||||
|
||||
// sync generator module
|
||||
hvsync_generator hvsync_gen(
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.reset(0),
|
||||
@ -95,23 +100,28 @@ module racing_game_cpu_top(clk, reset, hsync, vsync, hpaddle, vpaddle,
|
||||
.vpos(vpos)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// flags for player sprite renderer module
|
||||
wire player_vstart = {1'0,ram[PLAYER_Y]} == vpos;
|
||||
wire player_hstart = {1'0,ram[PLAYER_X]} == hpos;
|
||||
wire player_gfx;
|
||||
wire player_is_drawing;
|
||||
|
||||
// flags for enemy sprite renderer module
|
||||
wire enemy_vstart = {1'0,ram[ENEMY_Y]} == vpos;
|
||||
wire enemy_hstart = {1'0,ram[ENEMY_X]} == hpos;
|
||||
wire enemy_gfx;
|
||||
wire enemy_is_drawing;
|
||||
|
||||
// flags shared between sprite renderer modules
|
||||
wire [3:0] car_sprite_yofs;
|
||||
wire [7:0] car_sprite_bits;
|
||||
|
||||
// car bitmap ROM
|
||||
car_bitmap car(
|
||||
.yofs(car_sprite_yofs),
|
||||
.bits(car_sprite_bits));
|
||||
|
||||
// player sprite renderer
|
||||
sprite_renderer player_renderer(
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.vstart(player_vstart),
|
||||
@ -122,6 +132,7 @@ module racing_game_cpu_top(clk, reset, hsync, vsync, hpaddle, vpaddle,
|
||||
.gfx(player_gfx),
|
||||
.in_progress(player_is_drawing));
|
||||
|
||||
// enemy sprite renderer
|
||||
sprite_renderer enemy_renderer(
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.vstart(enemy_vstart),
|
||||
@ -132,31 +143,36 @@ module racing_game_cpu_top(clk, reset, hsync, vsync, hpaddle, vpaddle,
|
||||
.gfx(enemy_gfx),
|
||||
.in_progress(player_is_drawing));
|
||||
|
||||
// collision detection logic
|
||||
reg frame_collision;
|
||||
|
||||
always @(posedge clk)
|
||||
if (player_gfx && (enemy_gfx || track_gfx))
|
||||
frame_collision <= 1;
|
||||
else if (vpos==0)
|
||||
frame_collision <= 0;
|
||||
|
||||
// track graphics
|
||||
wire track_offside = (hpos[7:5]==0) || (hpos[7:5]==7);
|
||||
wire track_shoulder = (hpos[7:3]==3) || (hpos[7:3]==28);
|
||||
wire track_gfx = (vpos[5:1]!=ram[TRACKPOS_LO][5:1]) && track_offside;
|
||||
|
||||
// RGB output
|
||||
wire r = display_on && (player_gfx || enemy_gfx || track_shoulder);
|
||||
wire g = display_on && (player_gfx || track_gfx);
|
||||
wire b = display_on && (enemy_gfx || track_shoulder);
|
||||
assign rgb = {1'b0,b,g,r};
|
||||
|
||||
//////////// CPU program code
|
||||
|
||||
`ifdef EXT_INLINE_ASM
|
||||
initial begin
|
||||
rom = '{
|
||||
__asm
|
||||
.arch femto8
|
||||
.org 128
|
||||
.len 128
|
||||
.arch femto8 ; FEMTO-8 architecture
|
||||
.org 128 ; origin = 128 ($80)
|
||||
.len 128 ; length = 128 ($80)
|
||||
|
||||
; define constants
|
||||
.define PADDLE_X 0
|
||||
.define PADDLE_Y 1
|
||||
.define PLAYER_X 2
|
||||
@ -180,82 +196,88 @@ module racing_game_cpu_top(clk, reset, hsync, vsync, hpaddle, vpaddle,
|
||||
.define F_COLLIDE 32
|
||||
|
||||
Start:
|
||||
lda #128
|
||||
sta PLAYER_X
|
||||
sta ENEMY_X
|
||||
sta ENEMY_Y
|
||||
lda #128 ; load initial positions
|
||||
sta PLAYER_X ; player_x = 128
|
||||
sta ENEMY_X ; enemy_x = 128
|
||||
sta ENEMY_Y ; enemy_y = 128
|
||||
lda #180
|
||||
sta PLAYER_Y
|
||||
sta PLAYER_Y ; player_y = 180
|
||||
zero A
|
||||
sta SPEED
|
||||
sta SPEED ; player speed = 0
|
||||
inc A
|
||||
sta ENEMY_DIR
|
||||
; test hpaddle flag
|
||||
sta ENEMY_DIR ; enemy dir = 1 (right)
|
||||
; read horizontal paddle position
|
||||
DisplayLoop:
|
||||
lda #F_HPADDLE
|
||||
ldb #IN_FLAGS
|
||||
and none,[B]
|
||||
bz DisplayLoop
|
||||
; [vpos] -> paddle_x
|
||||
lda #F_HPADDLE ; paddle flag -> A
|
||||
ldb #IN_FLAGS ; addr of IN_FLAGS -> B
|
||||
and none,[B] ; read B, AND with A
|
||||
bz DisplayLoop ; loop until paddle flag set
|
||||
ldb #IN_VPOS
|
||||
mov A,[B]
|
||||
sta PLAYER_X
|
||||
; wait for vsync=1 then vsync=0
|
||||
mov A,[B] ; load vertical position -> A
|
||||
sta PLAYER_X ; store player x position
|
||||
; wait for vsync
|
||||
lda #F_VSYNC
|
||||
ldb #IN_FLAGS
|
||||
WaitForVsyncOn:
|
||||
and none,[B]
|
||||
bz WaitForVsyncOn
|
||||
bz WaitForVsyncOn ; wait until VSYNC on
|
||||
WaitForVsyncOff:
|
||||
and none,[B]
|
||||
bnz WaitForVsyncOff
|
||||
bnz WaitForVsyncOff ; wait until VSYNC off
|
||||
; check collision
|
||||
lda #F_COLLIDE
|
||||
ldb #IN_FLAGS
|
||||
and none,[B]
|
||||
bz NoCollision
|
||||
; load slow speed
|
||||
and none,[B] ; collision flag set?
|
||||
bz NoCollision ; skip ahead if not
|
||||
lda #16
|
||||
sta SPEED
|
||||
sta SPEED ; speed = 16
|
||||
NoCollision:
|
||||
; update speed
|
||||
ldb #SPEED
|
||||
mov A,[B]
|
||||
inc A
|
||||
; don't store if == 0
|
||||
bz MaxSpeed
|
||||
sta SPEED
|
||||
mov A,[B] ; speed -> A
|
||||
inc A ; increment speed
|
||||
bz MaxSpeed ; speed wraps to 0?
|
||||
sta SPEED ; no, store speed
|
||||
MaxSpeed:
|
||||
mov A,[B]
|
||||
lsr A
|
||||
mov A,[B] ; reload speed -> A
|
||||
lsr A
|
||||
lsr A
|
||||
lsr A
|
||||
lsr A ; divide speed by 16
|
||||
; add to lo byte of track pos
|
||||
ldb #TRACKPOS_LO
|
||||
add B,[B]
|
||||
swapab
|
||||
sta TRACKPOS_LO
|
||||
swapab
|
||||
add B,[B] ; B <- speed/16 + trackpos_lo
|
||||
swapab ; swap A <-> B
|
||||
sta TRACKPOS_LO ; A -> trackpos_lo
|
||||
swapab ; swap A <-> B again
|
||||
bcc NoCarry ; carry flag from earlier add op
|
||||
; add to hi byte of track pos
|
||||
ldb #TRACKPOS_HI
|
||||
mov B,[B] ; B <- trackpos_hi
|
||||
inc b ; increment B
|
||||
swapab ; swap A <-> B
|
||||
sta TRACKPOS_HI ; A -> trackpos_hi
|
||||
swapab ; swap A <-> B again
|
||||
NoCarry:
|
||||
; update enemy vert pos
|
||||
ldb #ENEMY_Y
|
||||
add A,[B]
|
||||
sta ENEMY_Y
|
||||
sta ENEMY_Y ; enemy_y = enemy_y + speed/16
|
||||
; update enemy horiz pos
|
||||
ldb #ENEMY_X
|
||||
mov A,[B]
|
||||
ldb #ENEMY_DIR
|
||||
add A,[B]
|
||||
sta ENEMY_X
|
||||
sta ENEMY_X ; enemy_x = enemy_x + enemy_dir
|
||||
sub A,#64
|
||||
and A,#127
|
||||
bnz SkipXReverse
|
||||
and A,#127 ; A <- (enemy_x-64) & 127
|
||||
bnz SkipXReverse ; skip if enemy_x is in range
|
||||
; load ENEMY_DIR and negate
|
||||
zero A
|
||||
sub A,[B]
|
||||
sta ENEMY_DIR
|
||||
; back to display loop
|
||||
sta ENEMY_DIR ; enemy_dir = -enemy_dir
|
||||
SkipXReverse:
|
||||
; back to display loop
|
||||
jmp DisplayLoop
|
||||
__endasm
|
||||
};
|
||||
|
||||
@ -65,13 +65,14 @@ module sprite_bitmap_top(clk, reset, hsync, vsync, rgb);
|
||||
.yofs(car_sprite_yofs),
|
||||
.bits(car_sprite_bits));
|
||||
|
||||
// start Y counter when we hit the top border (player_y)
|
||||
always @(posedge hsync)
|
||||
// start sprite?
|
||||
if (vpos == player_y)
|
||||
car_sprite_yofs <= 15;
|
||||
else if (car_sprite_yofs != 0)
|
||||
car_sprite_yofs <= car_sprite_yofs - 1;
|
||||
|
||||
// restart X counter when we hit the left border (player_x)
|
||||
always @(posedge clk)
|
||||
if (hpos == player_x)
|
||||
car_sprite_xofs <= 15;
|
||||
|
||||
@ -140,7 +140,7 @@ module tank_game_top(clk, reset, hsync, vsync, rgb, switches_p1, switches_p2);
|
||||
);
|
||||
|
||||
// multiplex player 1 and 2 load times during hsync
|
||||
wire p2sel = hpos[3];
|
||||
wire p2sel = hpos > 280;
|
||||
// sprite ROM inputs for each player
|
||||
wire [7:0] tank1_sprite_addr;
|
||||
wire [7:0] tank2_sprite_addr;
|
||||
|
||||
@ -1284,6 +1284,9 @@ function compileVerilator(step) {
|
||||
var errors = [];
|
||||
var asmlines = [];
|
||||
step.code = compileInlineASM(step.code, platform, step, errors, asmlines);
|
||||
if (errors.length) {
|
||||
return {errors:errors};
|
||||
}
|
||||
var code = step.code;
|
||||
var match_fn = makeErrorMatcher(errors, /%(.+?): (.+?:)?(\d+)?[:]?\s*(.+)/i, 3, 4);
|
||||
var verilator_mod = verilator_bin({
|
||||
|
||||
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