PDU 使用手册
更新
2024-04-10 更新:将时钟频率降为 25MHz;增加了缓冲区大小。
简介
PDU 是为了本学期组成原理实验而开发设计的板上控制单元。它可以接收来自用户的串口指令,将其解码并完成对应的操作,同时也可以获取 CPU 运行时的数据,并通过串口反馈给用户。
可能存在的问题
目前在串口写入时,如果序列过长,可能导致串口崩溃。如果遇到这种情况,请通过 sw7 手动刷新串口。正常情况下,每一次命令最后都会以 User:
的提示符结尾。如果遇到了其他问题,欢迎在本界面的评论区或 QQ 群中指出。
支持命令
串口读写命令
提示
在使用 RI、RD、RR 命令时,可以在命令后面添加一个换行符 \n
,从而避免出现乱码。例如:读取 32 个寄存器堆,可以输入 RR 0 32;\n
(这里的 \n
是换行符!)。
RI [base]_16 [length]_10;
该命令从 base 地址开始,从指令存储器中读取连续的 length 个存储单元,并将结果显示在串口上。
length 的长度不超过 64。
e.g.
RI 0 10;
将会显示 0x0~0x24 十个存储单元的数据
RD [base]_16 [length]_10;
该命令从 base 地址开始,从数据存储器中读取连续的 length 个存储单元,并将结果显示在串口上。
length 的长度不超过 64。
RR [base]_16 [length]_10;
该命令从 base 地址开始从寄存器堆中读取连续的 length 个存储单元,并将结果显示在串口上。
length 的长度不超过 64。
e.g.
RR 0 10;
将会显示 R0 ~ R9 十个寄存器的数据
WI [base]_16 [length]_10 [code]_16;
该命令从 base 开始写入指令存储器连续的 length 个存储单元。后续的 code 以空格或换行符作为分隔,以分号结束。如果 code 的数目小于 length 的数目,则剩下的地址自动写 0。
length 的长度无限制。
e.g.
WI 0 2 1234 1235;
写入操作为:
M[0x0] <- 0x1234
M[0x4] <- 0x1235
WI 4 3 1234;
写入操作为:
M[0x4] <- 0x1234
M[0x8] <- 0x0
M[0xC] <- 0x0
我们也可以使用换行代替空格。请注意:不能引入多余的空格,否则会导致解码器解码错误!
e.g.
WI 0 3
1234
1235
1236;
写入操作为:
M[0x0] <- 0x1234
M[0x4] <- 0x1235
M[0x8] <- 0x1236
WD [base]_16 [length]_10 [code]_16;
该命令从 base 开始写入数据存储器连续的 length 个存储单元。后续的 code 以空格或换行符作为分隔,以分号结束。如果 code 的数目小于 length 的数目,则剩下的地址自动写 0。
length 的长度无限制。
断点命令
断点实现的基本原理是:当 CPU 产生 commit
信号时,PDU 会将 CPU 的 commit_pc
与 PDU 内部存储的断点进行比对,从而判断是否达到了断点。
BS [addr0]_16 [addr1]_16 [addr2]_16;
该命令会设置断点,后两个参数是可选的。PDU 允许至多设置三个不同的断点,并始终侦测 CPU 是否运行到了 bp0 的地址。 断点无法被覆盖,只可以触发或删除。
e.g.
BS 1000 2000;
会设置断点为
bp0 <- 0x1000
bp1 <- 0x2000
如果此时再次输入
BS 3000 4000 5000;
此时前两个断点地址已经被占用,故会设置断点为
bp2 <- 0x3000
如果 CPU 到达了 bp0 的地址,则接下来 bp0 会自动变为 bp1,bp1 会自动变为 bp2,bp2 会被自动清除。
即:
bp0 <- bp1
bp1 <- bp2
bp2 <- invalid
BL;
该命令可以查询当前已设置的断点。
BC;
该命令会清除所有的断点。
CPU 命令
R;
连续运行命令。此时 CPU 将持续运行,直到达到断点、运行完成或用户中断。
S;
单步运行命令。
H;
强制停机命令。该命令将中断 CPU 的连续运行状态。
MMIO
PDU 还提供了 MMIO 的功能。相关地址映射规则如下:
- 0xFFFF0008:该地址单元的低 8 位对应 led[7:0]。