reset例外はzumi32が動作を開始するときに発生する例外で0x0番地から命令を実行する。address error例外はワード境界以外で命令フェッチが発生したときに発生する例外で0x40番地から命令を実行する。interrupt例外は割込み例外で0x20番地から命令を実行する。syscall例外はsyscall命令により発生する例外で0x80番地から命令を実行する。reset例外以外の例外発生時は戻り番地がEPCレジスタに退避される。EPCレジスタの値はld_epc命令で汎用レジスタにロードすることが出来る。また、除算命令を実装していないので、0除算例外は組み込んでいない。今回はハードウェア割込みを使ったプログラムがちゃんと動くかを見てみた。割込み機能はCAN IPの実機検証時にも使ったので動作するだろうと思っていたのだが、zumi32のw_interrupt信号の生成論理にバグが見つかり、条件によってはEPCに正しい戻り番地が退避されない場合があることがわかった。いやーハマったハマった。
以下は修正後の論理。
上記修正後、正常動作するようになった。
Cのプログラムは以下のようにした。
フォアグランドではマンデルブロートの描画を行わせる。バックグランドは10msec毎にタイマー割込みが発生し、その割込みルーチンで計時しsprintfで時計表示形式の文字列に変換しdraw_strで画面表示する。 sprintfはコードサイズを小さくしたかったので自作版を使った。これは浮動小数関係をサポートしていないが、その代わりコンパクトだ。 また、interrupt例外からhw_interruptへ至る部分はアセンブラで書いている。例外時のアドレス間隔をもっと広くすればinterrupt_entry部のコードをそこに置けるようになるのだが、それだと例外を使わない簡単なプログラムの場合もその領域を空ける必要がある。アクセス速度の関係で命令用メモリはFPGAの内蔵RAMを使いたいので、なるべく無駄な領域は取りたくない。ということでこの様な実装になっている。
以下は動いている様子
割込みが動くようになったので、簡単なリアルタイムモニタなら動かせるかも知れないな。
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