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Add Draw Poker Code - WIP

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Gehstock
2019-11-04 20:10:46 +01:00
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commit c289cef788
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After

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@@ -0,0 +1,31 @@
# -------------------------------------------------------------------------- #
#
# Copyright (C) 2017 Intel Corporation. All rights reserved.
# Your use of Intel Corporation's design tools, logic functions
# and other software and tools, and its AMPP partner logic
# functions, and any output files from any of the foregoing
# (including device programming or simulation files), and any
# associated documentation or information are expressly subject
# to the terms and conditions of the Intel Program License
# Subscription Agreement, the Intel Quartus Prime License Agreement,
# the Intel MegaCore Function License Agreement, or other
# applicable license agreement, including, without limitation,
# that your use is for the sole purpose of programming logic
# devices manufactured by Intel and sold by Intel or its
# authorized distributors. Please refer to the applicable
# agreement for further details.
#
# -------------------------------------------------------------------------- #
#
# Quartus Prime
# Version 17.0.1 Build 598 06/07/2017 SJ Standard Edition
# Date created = 04:04:47 October 16, 2017
#
# -------------------------------------------------------------------------- #
QUARTUS_VERSION = "17.0"
DATE = "04:04:47 October 16, 2017"
# Revisions
PROJECT_REVISION = "DrawPoker"

View File

@@ -0,0 +1,208 @@
# -------------------------------------------------------------------------- #
#
# Copyright (C) 1991-2014 Altera Corporation
# Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions
# and other software and tools, and its AMPP partner logic
# functions, and any output files from any of the foregoing
# (including device programming or simulation files), and any
# associated documentation or information are expressly subject
# to the terms and conditions of the Altera Program License
# Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License
# Agreement, or other applicable license agreement, including,
# without limitation, that your use is for the sole purpose of
# programming logic devices manufactured by Altera and sold by
# Altera or its authorized distributors. Please refer to the
# applicable agreement for further details.
#
# -------------------------------------------------------------------------- #
#
# Quartus II 64-Bit
# Version 13.1.4 Build 182 03/12/2014 SJ Web Edition
# Date created = 13:01:59 March 10, 2019
#
# -------------------------------------------------------------------------- #
#
# Notes:
#
# 1) The default values for assignments are stored in the file:
# Pengo_assignment_defaults.qdf
# If this file doesn't exist, see file:
# assignment_defaults.qdf
#
# 2) Altera recommends that you do not modify this file. This
# file is updated automatically by the Quartus II software
# and any changes you make may be lost or overwritten.
#
# -------------------------------------------------------------------------- #
# Project-Wide Assignments
# ========================
set_global_assignment -name PROJECT_OUTPUT_DIRECTORY output_files
set_global_assignment -name NUM_PARALLEL_PROCESSORS ALL
set_global_assignment -name LAST_QUARTUS_VERSION 13.1
set_global_assignment -name PRE_FLOW_SCRIPT_FILE "quartus_sh:rtl/build_id.tcl"
# Pin & Location Assignments
# ==========================
set_location_assignment PIN_7 -to LED
set_location_assignment PIN_54 -to CLOCK_27
set_location_assignment PIN_144 -to VGA_R[5]
set_location_assignment PIN_143 -to VGA_R[4]
set_location_assignment PIN_142 -to VGA_R[3]
set_location_assignment PIN_141 -to VGA_R[2]
set_location_assignment PIN_137 -to VGA_R[1]
set_location_assignment PIN_135 -to VGA_R[0]
set_location_assignment PIN_133 -to VGA_B[5]
set_location_assignment PIN_132 -to VGA_B[4]
set_location_assignment PIN_125 -to VGA_B[3]
set_location_assignment PIN_121 -to VGA_B[2]
set_location_assignment PIN_120 -to VGA_B[1]
set_location_assignment PIN_115 -to VGA_B[0]
set_location_assignment PIN_114 -to VGA_G[5]
set_location_assignment PIN_113 -to VGA_G[4]
set_location_assignment PIN_112 -to VGA_G[3]
set_location_assignment PIN_111 -to VGA_G[2]
set_location_assignment PIN_110 -to VGA_G[1]
set_location_assignment PIN_106 -to VGA_G[0]
set_location_assignment PIN_136 -to VGA_VS
set_location_assignment PIN_119 -to VGA_HS
set_location_assignment PIN_65 -to AUDIO_L
set_location_assignment PIN_80 -to AUDIO_R
set_location_assignment PIN_105 -to SPI_DO
set_location_assignment PIN_88 -to SPI_DI
set_location_assignment PIN_126 -to SPI_SCK
set_location_assignment PIN_127 -to SPI_SS2
set_location_assignment PIN_91 -to SPI_SS3
set_location_assignment PIN_13 -to CONF_DATA0
set_location_assignment PIN_49 -to SDRAM_A[0]
set_location_assignment PIN_44 -to SDRAM_A[1]
set_location_assignment PIN_42 -to SDRAM_A[2]
set_location_assignment PIN_39 -to SDRAM_A[3]
set_location_assignment PIN_4 -to SDRAM_A[4]
set_location_assignment PIN_6 -to SDRAM_A[5]
set_location_assignment PIN_8 -to SDRAM_A[6]
set_location_assignment PIN_10 -to SDRAM_A[7]
set_location_assignment PIN_11 -to SDRAM_A[8]
set_location_assignment PIN_28 -to SDRAM_A[9]
set_location_assignment PIN_50 -to SDRAM_A[10]
set_location_assignment PIN_30 -to SDRAM_A[11]
set_location_assignment PIN_32 -to SDRAM_A[12]
set_location_assignment PIN_83 -to SDRAM_DQ[0]
set_location_assignment PIN_79 -to SDRAM_DQ[1]
set_location_assignment PIN_77 -to SDRAM_DQ[2]
set_location_assignment PIN_76 -to SDRAM_DQ[3]
set_location_assignment PIN_72 -to SDRAM_DQ[4]
set_location_assignment PIN_71 -to SDRAM_DQ[5]
set_location_assignment PIN_69 -to SDRAM_DQ[6]
set_location_assignment PIN_68 -to SDRAM_DQ[7]
set_location_assignment PIN_86 -to SDRAM_DQ[8]
set_location_assignment PIN_87 -to SDRAM_DQ[9]
set_location_assignment PIN_98 -to SDRAM_DQ[10]
set_location_assignment PIN_99 -to SDRAM_DQ[11]
set_location_assignment PIN_100 -to SDRAM_DQ[12]
set_location_assignment PIN_101 -to SDRAM_DQ[13]
set_location_assignment PIN_103 -to SDRAM_DQ[14]
set_location_assignment PIN_104 -to SDRAM_DQ[15]
set_location_assignment PIN_58 -to SDRAM_BA[0]
set_location_assignment PIN_51 -to SDRAM_BA[1]
set_location_assignment PIN_85 -to SDRAM_DQMH
set_location_assignment PIN_67 -to SDRAM_DQML
set_location_assignment PIN_60 -to SDRAM_nRAS
set_location_assignment PIN_64 -to SDRAM_nCAS
set_location_assignment PIN_66 -to SDRAM_nWE
set_location_assignment PIN_59 -to SDRAM_nCS
set_location_assignment PIN_33 -to SDRAM_CKE
set_location_assignment PIN_43 -to SDRAM_CLK
set_location_assignment PLL_1 -to "pll:pll|altpll:altpll_component"
# Classic Timing Assignments
# ==========================
set_global_assignment -name MIN_CORE_JUNCTION_TEMP 0
set_global_assignment -name MAX_CORE_JUNCTION_TEMP 85
# Analysis & Synthesis Assignments
# ================================
set_global_assignment -name FAMILY "Cyclone III"
set_global_assignment -name TOP_LEVEL_ENTITY DrawPoker_MiST
set_global_assignment -name DEVICE_FILTER_PIN_COUNT 144
set_global_assignment -name DEVICE_FILTER_SPEED_GRADE 8
set_global_assignment -name DEVICE_FILTER_PACKAGE TQFP
# Fitter Assignments
# ==================
set_global_assignment -name DEVICE EP3C25E144C8
set_global_assignment -name ENABLE_CONFIGURATION_PINS OFF
set_global_assignment -name ENABLE_NCE_PIN OFF
set_global_assignment -name ENABLE_BOOT_SEL_PIN OFF
set_global_assignment -name CYCLONEIII_CONFIGURATION_SCHEME "PASSIVE SERIAL"
set_global_assignment -name CRC_ERROR_OPEN_DRAIN OFF
set_global_assignment -name FORCE_CONFIGURATION_VCCIO ON
set_global_assignment -name STRATIX_DEVICE_IO_STANDARD "3.3-V LVTTL"
set_global_assignment -name CYCLONEII_RESERVE_NCEO_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO"
set_global_assignment -name RESERVE_DATA0_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO"
set_global_assignment -name RESERVE_DATA1_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO"
set_global_assignment -name RESERVE_FLASH_NCE_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO"
set_global_assignment -name RESERVE_DCLK_AFTER_CONFIGURATION "USE AS REGULAR IO"
# Assembler Assignments
# =====================
set_global_assignment -name GENERATE_RBF_FILE ON
set_global_assignment -name USE_CONFIGURATION_DEVICE OFF
# Power Estimation Assignments
# ============================
set_global_assignment -name POWER_PRESET_COOLING_SOLUTION "23 MM HEAT SINK WITH 200 LFPM AIRFLOW"
set_global_assignment -name POWER_BOARD_THERMAL_MODEL "NONE (CONSERVATIVE)"
# Advanced I/O Timing Assignments
# ===============================
set_global_assignment -name OUTPUT_IO_TIMING_NEAR_END_VMEAS "HALF VCCIO" -rise
set_global_assignment -name OUTPUT_IO_TIMING_NEAR_END_VMEAS "HALF VCCIO" -fall
set_global_assignment -name OUTPUT_IO_TIMING_FAR_END_VMEAS "HALF SIGNAL SWING" -rise
set_global_assignment -name OUTPUT_IO_TIMING_FAR_END_VMEAS "HALF SIGNAL SWING" -fall
# -------------------
# start ENTITY(Pengo)
# start DESIGN_PARTITION(Top)
# ---------------------------
# Incremental Compilation Assignments
# ===================================
# end DESIGN_PARTITION(Top)
# -------------------------
# end ENTITY(Pengo)
# -----------------
set_global_assignment -name PARTITION_NETLIST_TYPE SOURCE -section_id Top
set_global_assignment -name PARTITION_FITTER_PRESERVATION_LEVEL PLACEMENT_AND_ROUTING -section_id Top
set_global_assignment -name PARTITION_COLOR 16764057 -section_id Top
set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE rtl/DrawPoker_MiST.sv
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/kick.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/kick_sound_board.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/gen_ram.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/ctc_counter.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/ctc_controler.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/midssio_82s123.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/draw_sp_bits_4.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/draw_sp_bits_3.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/draw_sp_bits_2.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/draw_sp_bits_1.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/draw_sound_cpu.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/draw_bg_bits_2.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/rom/draw_bg_bits_1.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/YM2149_linmix_sep.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/T80/T80se.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/T80/T80_Reg.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/T80/T80_Pack.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/T80/T80_MCode.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/T80/T80_ALU.vhd
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/T80/T80.vhd
set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE rtl/sdram.sv
set_global_assignment -name VHDL_FILE rtl/pll_mist.vhd
set_global_assignment -name QIP_FILE ../../../common/mist/mist.qip
set_instance_assignment -name PARTITION_HIERARCHY root_partition -to | -section_id Top

View File

@@ -0,0 +1,126 @@
## Generated SDC file "DrawPoker.out.sdc"
## Copyright (C) 1991-2013 Altera Corporation
## Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions
## and other software and tools, and its AMPP partner logic
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## programming logic devices manufactured by Altera and sold by
## Altera or its authorized distributors. Please refer to the
## applicable agreement for further details.
## VENDOR "Altera"
## PROGRAM "Quartus II"
## VERSION "Version 13.1.0 Build 162 10/23/2013 SJ Web Edition"
## DATE "Sun Jun 24 12:53:00 2018"
##
## DEVICE "EP3C25E144C8"
##
# Clock constraints
# Automatically constrain PLL and other generated clocks
derive_pll_clocks -create_base_clocks
# Automatically calculate clock uncertainty to jitter and other effects.
derive_clock_uncertainty
# tsu/th constraints
# tco constraints
# tpd constraints
#**************************************************************
# Time Information
#**************************************************************
set_time_format -unit ns -decimal_places 3
#**************************************************************
# Create Clock
#**************************************************************
create_clock -name {SPI_SCK} -period 41.666 -waveform { 20.8 41.666 } [get_ports {SPI_SCK}]
#**************************************************************
# Create Generated Clock
#**************************************************************
#**************************************************************
# Set Clock Latency
#**************************************************************
#**************************************************************
# Set Clock Uncertainty
#**************************************************************
#**************************************************************
# Set Input Delay
#**************************************************************
set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {CLOCK_27}] 1.000 [get_ports {CLOCK_27}]
set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {CONF_DATA0}]
set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_DI}]
set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_SCK}]
set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_SS2}]
set_input_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_SS3}]
#**************************************************************
# Set Output Delay
#**************************************************************
set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {SPI_SCK}] 1.000 [get_ports {SPI_DO}]
set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {pll|altpll_component|auto_generated|pll1|clk[0]}] 1.000 [get_ports {AUDIO_L}]
set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {pll|altpll_component|auto_generated|pll1|clk[0]}] 1.000 [get_ports {AUDIO_R}]
set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {pll|altpll_component|auto_generated|pll1|clk[0]}] 1.000 [get_ports {LED}]
set_output_delay -add_delay -clock_fall -clock [get_clocks {pll|altpll_component|auto_generated|pll1|clk[0]}] 1.000 [get_ports {VGA_*}]
#**************************************************************
# Set Clock Groups
#**************************************************************
set_clock_groups -asynchronous -group [get_clocks {SPI_SCK}] -group [get_clocks {pll|altpll_component|auto_generated|pll1|clk[*]}]
#**************************************************************
# Set False Path
#**************************************************************
#**************************************************************
# Set Multicycle Path
#**************************************************************
set_multicycle_path -to {VGA_*[*]} -setup 2
set_multicycle_path -to {VGA_*[*]} -hold 1
#**************************************************************
# Set Maximum Delay
#**************************************************************
#**************************************************************
# Set Minimum Delay
#**************************************************************
#**************************************************************
# Set Input Transition
#**************************************************************

View File

@@ -0,0 +1,326 @@
---------------------------------------------------------------------------------
--
-- Arcade: Draw Poker port to MiST by Gehstock
-- x November 2019
--
-- VGA Only
Controls : Gamble In/Out - Arrow Up/Down
Hold Card 1-5 - 1-5
Deal - Space
Stand - left ALT
Cancel - left Ctrl
Insert Coin - ESC
---------------------------------------------------------------------------------
-- DE10_lite Top level for Kick (Midway MCR) by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019)
-- http://darfpga.blogspot.fr
---------------------------------------------------------------------------------
-- Educational use only
-- Do not redistribute synthetized file with roms
-- Do not redistribute roms whatever the form
-- Use at your own risk
---------------------------------------------------------------------------------
-- Use kick_de10_lite.sdc to compile (Timequest constraints)
-- /!\
-- Don't forget to set device configuration mode with memory initialization
-- (Assignments/Device/Pin options/Configuration mode)
---------------------------------------------------------------------------------
--
-- Main features :
-- PS2 keyboard input @gpio pins 35/34 (beware voltage translation/protection)
-- Audio pwm output @gpio pins 1/3 (beware voltage translation/protection)
--
-- Video : 31Khz/60Hz
-- Cocktail mode : NO
-- Sound : OK
--
-- For hardware schematic see my other project : NES
--
-- Uses 1 pll 40MHz from 50MHz to make 20MHz and 8Mhz
--
-- Board key :
-- 0 : reset game
--
-- Keyboard players inputs :
--
-- F3 : Add coin
-- F2 : Start 2 players
-- F1 : Start 1 player
-- SPACE : move faster
-- RIGHT arrow : move right
-- LEFT arrow : move left
-- UP arrow : toggle service mode ON/OFF
-- DOWN arrow : kick
--
-- Other details : see kick.vhd
-- For USB inputs and SGT5000 audio output see my other project: xevious_de10_lite
---------------------------------------------------------------------------------
-- Kick by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019)
-- http://darfpga.blogspot.fr
---------------------------------------------------------------------------------
-- gen_ram.vhd & io_ps2_keyboard
--------------------------------
-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com)
-- http://www.syntiac.com/fpga64.html
---------------------------------------------------------------------------------
-- T80/T80se - Version : 304
-----------------------------
-- Z80 compatible microprocessor core
-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
---------------------------------------------------------------------------------
-- YM2149 (AY-3-8910)
-- Copyright (c) MikeJ - Jan 2005
---------------------------------------------------------------------------------
-- Educational use only
-- Do not redistribute synthetized file with roms
-- Do not redistribute roms whatever the form
-- Use at your own risk
---------------------------------------------------------------------------------
-- Features :
-- Video : 31Khz/60Hz
-- Coctail mode : NO
-- Sound : OK
-- Use with MAME roms from kick.zip and midssio.zip
--
-- Use make_kick_proms.bat to build vhd file from binaries
-- (CRC list included)
-- Kick/Kickman (Midway mcr) Hardware caracteristics :
--
-- VIDEO : 1xZ80@3MHz CPU accessing its program rom, working ram,
-- sprite data ram, I/O, sound board register and trigger.
-- 24Kx8bits program rom
--
-- One char/background tile map 30x32
-- 2x4Kx8bits graphics rom 4bits/pixel
-- rbg programmable ram palette 16 colors 12bits : 4red 4green 4blue
--
-- 128 sprites, up to ~15/line, 32x32 with flip H/V
-- 4x4Kx8bits graphics rom 4bits/pixel
-- rbg programmable ram palette 16 colors 12bits : 4red 4green 4blue
--
-- Working ram : 2Kx8bits
-- video (char/background) ram : 1Kx8bits
-- Sprites ram : 512x8bits + 512x8bits cache buffer
-- Sprites line buffer rams : 1 scan line delay flip/flop 2x256x8bits
--
-- SOUND : see Kick_sound_board.vhd
---------------------------------------------------------------------------------
-- Schematics remarks :
--
-- Display is 512x480 pixels (video 635x525 lines @ 20MHz )
-- 635/20e6 = 31.75us per line (31.750KHz)
-- 31.75*525 = 16.67ms per frame (59.99Hz)
--
-- Original video is interlaced 240 display lines per 1/2 frame
--
-- H0 and V0 are not use for background => each bg tile is 16x16 pixel but
-- background graphics is 2x2 pixels defintion.
--
-- Sprite are 32x32 pixels with 1x1 pixel definition, 16 lines for odd 1/2
-- frame and 16 lines for even 2/2 frame thanks to V8 on sprite rom ROMAD2
-- (look at 74ls86 G1 pin 9 on video genration board schematics)
--
-- *H and V stand for Horizontal en Vertical counter (Hcnt, Vcnt in VHDL code)
--
-- /!\ For VHDL port interlaced video mode is replaced with progressive video
-- mode.
--
-- Sprite data are stored first by cpu into a 'cache' buffer (staging ram at
-- K6/L6) this buffer is read and write for cpu. After visible display, cache
-- buffer (512x8) is moved to actual sprite ram buffer (512x8). Actual sprite
-- buffer is access by transfer address counter during 2 scanlines after
-- visible area and only by sprite machine during visible area.
--
-- Thus cpu can read and update sprites position during entire frame except
-- during 2 lines.
--
-- Sprite data are organised (as seen by cpu F000-F1FF) into 128 * 4bytes.
-- bytes #1 : Vertical position
-- bytes #2 : code and attribute
-- bytes #3 : Horizontal position
-- bytes #4 : not used
--
-- Athough 1x1 pixel defintion sprite position horizontal/vertical is made on
-- on a 2x2 grid (due to only 8bits for position data)
--
-- Z80-CTC : interruption ar managed by CTC chip. ONly channel 3 is trigered
-- by hardware signal line 493. channel 0 to 2 are in timer mode. Schematic
-- show zc/to of channel 0 connected to clk/trg of channel 1. This seems to be
-- unsued for that (Kick) game.
--
-- CPU programs 4 interuptions : (Vector D0)
--
-- IT ch 3 : triggered by line 493 : once per frame : start @00D8
-- set timer ch0 to launch interrupt around line 20
-- set timer ch1 to launch interrupt around line 240
--
-- IT ch 0 : triggered by timer ch 0 : once per frame : start @017E
-- stop timer 0
--
-- IT ch 1 : triggered by timer ch 1 : once per frame : start @0192
-- stop timer 1
--
-- IT ch 2 : trigged by timer ch 2 : once every ~105 scanlines : start @04E1
-- read angle decoder
--
-- Z80-CTC VHDL port keep separated interrupt controler and each counter so
-- one can use them on its own. Priority daisy-chain is not done (not used in
-- that game). clock polarity selection is not done since it has no meaning
-- with digital clock/enable (e.g cpu_ena signal) method.
--
-- Angle (spin) decoder : Original design is a simple Up/Down 4 bits counter.
-- Replacement is proposed in kick_de10_lite.vhd as a 10bits counter allowing
-- more stable speed. It make use of CTC zc_to channel 2 signal to avoid
-- aliasing problems. Despite speed selection (faster/slower) is available
-- from keyboard key it hardly simulate a real spinner.
--
-- Ressource : input clock 40MHz is chosen to allow easy making of 20MHz for
-- pixel clock and 8MHz signal for amplitude modulation circuit of ssio board
--
--
-- TODO :
-- Working ram could be initialized to set initial difficulty level and
-- initial bases (live) number. Otherwise one can set it up by using service
-- menu at each power up.
--
+----------------------------------------------------------------------------------+
; Fitter Summary ;
+------------------------------------+---------------------------------------------+
; Fitter Status ; Successful - Sat Nov 02 22:31:20 2019 ;
; Quartus Prime Version ; 18.1.0 Build 625 09/12/2018 SJ Lite Edition ;
; Revision Name ; kick_de10_lite ;
; Top-level Entity Name ; kick_de10_lite ;
; Family ; MAX 10 ;
; Device ; 10M50DAF484C6GES ;
; Timing Models ; Preliminary ;
; Total logic elements ; 7,125 / 49,760 ( 14 % ) ;
; Total combinational functions ; 6,705 / 49,760 ( 13 % ) ;
; Dedicated logic registers ; 2,068 / 49,760 ( 4 % ) ;
; Total registers ; 2068 ;
; Total pins ; 105 / 360 ( 29 % ) ;
; Total virtual pins ; 0 ;
; Total memory bits ; 700,416 / 1,677,312 ( 42 % ) ;
; Embedded Multiplier 9-bit elements ; 0 / 288 ( 0 % ) ;
; Total PLLs ; 1 / 4 ( 25 % ) ;
; UFM blocks ; 0 / 1 ( 0 % ) ;
; ADC blocks ; 0 / 2 ( 0 % ) ;
+------------------------------------+---------------------------------------------+
---------------
VHDL File list
---------------
de10_lite/max10_pll_40M.vhd Pll 40MHz from 50MHz altera mf
rtl_dar/kick_de10_lite.vhd Top level for de10_lite board
rtl_dar/kick.vhd Main CPU and video boards logic
rtl_dar/kick_sound_board.vhd Main sound board logic
rtl_dar/ctc_controler.vhd Z80-CTC controler
rtl_dar/ctc_counter.vhd Z80-CTC counter
rtl_mikej/YM2149_linmix.vhd Copyright (c) MikeJ - Jan 2005
rtl_T80_304/T80se.vhdT80 Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
rtl_T80_304/T80_Reg.vhd
rtl_T80_304/T80_Pack.vhd
rtl_T80_304/T80_MCode.vhd
rtl_T80_304/T80_ALU.vhd
rtl_T80_304/T80.vhd
rtl_dar/kbd_joystick.vhd Keyboard key to player/coin input
rtl_dar/io_ps2_keyboard.vhd Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com)
rtl_dar/gen_ram.vhd Generic RAM (Peter Wendrich + DAR Modification)
rtl_dar/decodeur_7_seg.vhd 7 segments display decoder
rtl_dar/proms/kick_cpu.vhd CPU board PROMS
rtl_dar/proms/kick_bg_bits_2.vhd
rtl_dar/proms/kick_bg_bits_1.vhd
rtl_dar/proms/kick_sp_bits_4.vhd Video board PROMS
rtl_dar/proms/kick_sp_bits_3.vhd
rtl_dar/proms/kick_sp_bits_2.vhd
rtl_dar/proms/kick_sp_bits_1.vhd
rtl_dar/proms/kick_sound_cpu.vhd Sound board PROMS
rtl_dar/proms/midssio_82s123.vhd
----------------------
Quartus project files
----------------------
de10_lite/kick_de10_lite.sdc Timequest constraints file
de10_lite/kick_de10_lite.qsf de10_lite settings (files,pins...)
de10_lite/kick_de10_lite.qpf de10_lite project
-----------------------------
Required ROMs (Not included)
-----------------------------
You need the following 17 ROMs binary files from kick.zip and midssio.zip(MAME)
1200a-v2.b3 CRC 65924917
1300b-v2.b4 CRC 27929f52
1400c-v2.b5 CRC 69107ce6
1500d-v2.d4 CRC 04a23aa1
1600e-v2.d5 CRC 1d2834c0
1700f-v2.d6 CRC ddf84ce1
1800g-v2.g4 CRC b4d120f3
1900h-v2.g5 CRC c3ba4893
2600a-v2.1e CRC 2c5d6b55
2700b-v2.1d CRC 565ea97d
2800c-v2.1b CRC f3be56a1
2900d-v2.1a CRC 77da795e
4200-a.a7 CRC 9e35c02e
4300-b.a8 CRC ca2b7c28
4400-c.a9 CRC d1901551
4500-d.a10 CRC d36ddcdc
midssio_82s123.12d CRC e1281ee9
------
Tools
------
You need to build vhdl files from the binary file :
- Unzip the roms file in the tools/kick_unzip directory
- Double click (execute) the script tools/make_kick_proms.bat to get the following 9 files
kick_cpu.vhd
kick_bg_bits_2.vhd
kick_bg_bits_1.vhd
kick_sp_bits_4.vhd
kick_sp_bits_3.vhd
kick_sp_bits_2.vhd
kick_sp_bits_1.vhd
kick_sound_cpu.vhd
midssio_82s123.vhd
*DO NOT REDISTRIBUTE THESE FILES*
VHDL files are needed to compile and include roms into the project
The script make_kick_proms.bat uses make_vhdl_prom executables delivered both in linux and windows version. The script itself is delivered only in windows version (.bat) but should be easily ported to linux.
Source code of make_vhdl_prom.c is also delivered.
---------------------------------
Compiling for de10_lite
---------------------------------
You can build the project with ROM image embeded in the sof file.
*DO NOT REDISTRIBUTE THESE FILES*
3 steps
- put the VHDL ROM files (.vhd) into the rtl_dar/proms directory
- build kick_de10_lite
- program kick_de10_lite.sof
------------------------
------------------------
End of file
------------------------

View File

@@ -0,0 +1,37 @@
@echo off
del /s *.bak
del /s *.orig
del /s *.rej
del /s *~
rmdir /s /q db
rmdir /s /q incremental_db
rmdir /s /q output_files
rmdir /s /q simulation
rmdir /s /q greybox_tmp
rmdir /s /q hc_output
rmdir /s /q .qsys_edit
rmdir /s /q hps_isw_handoff
rmdir /s /q sys\.qsys_edit
rmdir /s /q sys\vip
cd sys
for /d %%i in (*_sim) do rmdir /s /q "%%~nxi"
cd ..
for /d %%i in (*_sim) do rmdir /s /q "%%~nxi"
del build_id.v
del c5_pin_model_dump.txt
del PLLJ_PLLSPE_INFO.txt
del /s *.qws
del /s *.ppf
del /s *.ddb
del /s *.csv
del /s *.cmp
del /s *.sip
del /s *.spd
del /s *.bsf
del /s *.f
del /s *.sopcinfo
del /s *.xml
del /s new_rtl_netlist
del /s old_rtl_netlist
pause

View File

@@ -0,0 +1,251 @@
//============================================================================
// Arcade: Draw Poker by DarFPGA
//
// This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
// under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
// Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
// any later version.
//
// This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
// ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
// FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for
// more details.
//
// You should have received a copy of the GNU General Public License along
// with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
// 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
//============================================================================
module DrawPoker_MiST(
output LED,
output [5:0] VGA_R,
output [5:0] VGA_G,
output [5:0] VGA_B,
output VGA_HS,
output VGA_VS,
output AUDIO_L,
output AUDIO_R,
input SPI_SCK,
output SPI_DO,
input SPI_DI,
input SPI_SS2,
input SPI_SS3,
input CONF_DATA0,
input CLOCK_27,
output [12:0] SDRAM_A,
inout [15:0] SDRAM_DQ,
output SDRAM_DQML,
output SDRAM_DQMH,
output SDRAM_nWE,
output SDRAM_nCAS,
output SDRAM_nRAS,
output SDRAM_nCS,
output [1:0] SDRAM_BA,
output SDRAM_CLK,
output SDRAM_CKE
);
`include "rtl/build_id.v"
localparam CONF_STR = {
"DPOKER;;",
"O34,Scanlines,Off,25%,50%,75%;",
"O5,Blend,Off,On;",//ugly, Frequency?
"O6,BG Color ,Green,Blue;",
"T0,Reset;",
"V,v1.0.",`BUILD_DATE
};
assign LED = ~ioctl_downl;
assign SDRAM_CLK = clk_sys;
wire clk_sys;
wire pll_locked;
pll_mist pll(
.inclk0(CLOCK_27),
.areset(0),
.c0(clk_sys),
.locked(pll_locked)
);
wire [31:0] status;
wire [1:0] buttons;
wire [1:0] switches;
wire [7:0] joystick_0;
wire [7:0] joystick_1;
wire scandoublerD;
wire ypbpr;
wire [15:0] audio_l, audio_r;
wire hs, vs;
wire blankn;
wire [3:0] g, r, b;
wire [14:0] rom_addr;
wire [15:0] rom_do;
wire rom_rd;
wire ioctl_downl;
wire [7:0] ioctl_index;
wire ioctl_wr;
wire [24:0] ioctl_addr;
wire [7:0] ioctl_dout;
data_io data_io(
.clk_sys ( clk_sys ),
.SPI_SCK ( SPI_SCK ),
.SPI_SS2 ( SPI_SS2 ),
.SPI_DI ( SPI_DI ),
.ioctl_download( ioctl_downl ),
.ioctl_index ( ioctl_index ),
.ioctl_wr ( ioctl_wr ),
.ioctl_addr ( ioctl_addr ),
.ioctl_dout ( ioctl_dout )
);
sdram cart(
.*,
.init ( ~pll_locked ),
.clk ( clk_sys ),
.wtbt ( 2'b00 ),
.dout ( rom_do ),
.din ( {ioctl_dout, ioctl_dout} ),
.addr ( ioctl_downl ? ioctl_addr : rom_addr ),
.we ( ioctl_downl & ioctl_wr ),
.rd ( !ioctl_downl ),
.ready()
);
reg reset = 1;
reg rom_loaded = 0;
always @(posedge clk_sys) begin
reg ioctl_downlD;
ioctl_downlD <= ioctl_downl;
if (ioctl_downlD & ~ioctl_downl) rom_loaded <= 1;
reset <= status[0] | buttons[1] | ~rom_loaded;
end
kick kick(
.clock_40(clk_sys),
.reset(reset),
.video_r(r),
.video_g(g),
.video_b(b),
.video_blankn(blankn),
.video_hs(hs),
.video_vs(vs),
.separate_audio(1'b0),
.audio_out_l(audio_l),
.audio_out_r(audio_r),
.bgcolor(status[6]),
.STAND(btn_stand),
.CANCEL(btn_cancel),
.DEAL(btn_deal),
.HOLD5(btn_hold5),
.HOLD4(btn_hold4),
.HOLD3(btn_hold3),
.HOLD2(btn_hold2),
.HOLD1(btn_hold1),
.COIN1(btn_coin),
.COIN2(1'b0),
.GAMBLE_IN(btn_gamble_in),
.GAMBLE_OUT(btn_gamble_out),
.cpu_rom_addr ( rom_addr ),
.cpu_rom_do ( rom_do[7:0] ),
.cpu_rom_rd ( rom_rd )
);
mist_video #(.COLOR_DEPTH(4), .SD_HCNT_WIDTH(10)) mist_video(
.clk_sys ( clk_sys ),
.SPI_SCK ( SPI_SCK ),
.SPI_SS3 ( SPI_SS3 ),
.SPI_DI ( SPI_DI ),
.R ( blankn ? r : 0 ),
.G ( blankn ? g : 0 ),
.B ( blankn ? b : 0 ),
.HSync ( hs ),
.VSync ( vs ),
.VGA_R ( VGA_R ),
.VGA_G ( VGA_G ),
.VGA_B ( VGA_B ),
.VGA_VS ( VGA_VS ),
.VGA_HS ( VGA_HS ),
.blend(status[5]),
.scandoubler_disable(1),//scandoublerD ),
.scanlines ( status[4:3] ),
.ypbpr ( ypbpr )
);
user_io #(
.STRLEN(($size(CONF_STR)>>3)))
user_io(
.clk_sys (clk_sys ),
.conf_str (CONF_STR ),
.SPI_CLK (SPI_SCK ),
.SPI_SS_IO (CONF_DATA0 ),
.SPI_MISO (SPI_DO ),
.SPI_MOSI (SPI_DI ),
.buttons (buttons ),
.switches (switches ),
.scandoubler_disable (scandoublerD ),
.ypbpr (ypbpr ),
.key_strobe (key_strobe ),
.key_pressed (key_pressed ),
.key_code (key_code ),
.joystick_0 (joystick_0 ),
.joystick_1 (joystick_1 ),
.status (status )
);
dac #(
.C_bits(16))
dac_l(
.clk_i(clk_sys),
.res_n_i(1),
.dac_i(audio_l),
.dac_o(AUDIO_L)
);
dac #(
.C_bits(16))
dac_r(
.clk_i(clk_sys),
.res_n_i(1),
.dac_i(audio_r),
.dac_o(AUDIO_R)
);
reg btn_gamble_in = 0;
reg btn_gamble_out = 0;
reg btn_cancel = 0;
reg btn_deal = 0;
reg btn_hold1 = 0;
reg btn_hold2 = 0;
reg btn_hold3 = 0;
reg btn_hold4 = 0;
reg btn_hold5 = 0;
reg btn_coin = 0;
wire key_pressed;
wire [7:0] key_code;
wire key_strobe;
always @(posedge clk_sys) begin
if(key_strobe) begin
case(key_code)
'h76: btn_coin <= key_pressed; // ESC
'h11: btn_stand <= key_pressed; // left ALT
'h14: btn_cancel <= key_pressed; // left ctrl
'h29: btn_deal <= key_pressed; // Space
'h2E: btn_hold5 <= key_pressed; // 5
'h25: btn_hold4 <= key_pressed; // 4
'h26: btn_hold3 <= key_pressed; // 3
'h1E: btn_hold2 <= key_pressed; // 2
'h16: btn_hold1 <= key_pressed; // 1
'h75: btn_gamble_in <= key_pressed; // Up
'h72: btn_gamble_out <= key_pressed; // Down
endcase
end
end
endmodule

File diff suppressed because it is too large Load Diff

View File

@@ -0,0 +1,371 @@
-- ****
-- T80(b) core. In an effort to merge and maintain bug fixes ....
--
-- Ver 301 parity flag is just parity for 8080, also overflow for Z80, by Sean Riddle
-- Ver 300 started tidyup
--
-- Latest version from www.fpgaarcade.com (original www.opencores.org)
--
-- $Id: T80_ALU.vhd 1330 2015-05-22 19:55:46Z wolfgang.scherr $
--
-- ****
--
-- Z80 compatible microprocessor core
--
-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
-- MikeJ March 2005
--
-- All rights reserved
--
-- Redistribution and use in source and synthezised forms, with or without
-- modification, are permitted provided that the following conditions are met:
--
-- Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
-- this list of conditions and the following disclaimer.
--
-- Redistributions in synthesized form must reproduce the above copyright
-- notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
-- documentation and/or other materials provided with the distribution.
--
-- Neither the name of the author nor the names of other contributors may
-- be used to endorse or promote products derived from this software without
-- specific prior written permission.
--
-- THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
-- AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
-- THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
-- PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE
-- LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
-- CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
-- SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
-- INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
-- CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
-- ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
-- POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
--
-- Please report bugs to the author, but before you do so, please
-- make sure that this is not a derivative work and that
-- you have the latest version of this file.
--
-- The latest version of this file can be found at:
-- http://www.opencores.org/cvsweb.shtml/t80/
--
-- Limitations :
--
-- File history :
--
-- 0214 : Fixed mostly flags, only the block instructions now fail the zex regression test
--
-- 0238 : Fixed zero flag for 16 bit SBC and ADC
--
-- 0240 : Added GB operations
--
-- 0242 : Cleanup
--
-- 0247 : Cleanup
--
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
use IEEE.numeric_std.all;
entity T80_ALU is
generic(
Mode : integer := 0;
Flag_C : integer := 0;
Flag_N : integer := 1;
Flag_P : integer := 2;
Flag_X : integer := 3;
Flag_H : integer := 4;
Flag_Y : integer := 5;
Flag_Z : integer := 6;
Flag_S : integer := 7
);
port(
Arith16 : in std_logic;
Z16 : in std_logic;
ALU_Op : in std_logic_vector(3 downto 0);
IR : in std_logic_vector(5 downto 0);
ISet : in std_logic_vector(1 downto 0);
BusA : in std_logic_vector(7 downto 0);
BusB : in std_logic_vector(7 downto 0);
F_In : in std_logic_vector(7 downto 0);
Q : out std_logic_vector(7 downto 0);
F_Out : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end T80_ALU;
architecture rtl of T80_ALU is
procedure AddSub(A : std_logic_vector;
B : std_logic_vector;
Sub : std_logic;
Carry_In : std_logic;
signal Res : out std_logic_vector;
signal Carry : out std_logic) is
variable B_i : unsigned(A'length - 1 downto 0);
variable Res_i : unsigned(A'length + 1 downto 0);
begin
if Sub = '1' then
B_i := not unsigned(B);
else
B_i := unsigned(B);
end if;
Res_i := unsigned("0" & A & Carry_In) + unsigned("0" & B_i & "1");
Carry <= Res_i(A'length + 1);
Res <= std_logic_vector(Res_i(A'length downto 1));
end;
-- AddSub variables (temporary signals)
signal UseCarry : std_logic;
signal Carry7_v : std_logic;
signal Overflow_v : std_logic;
signal HalfCarry_v : std_logic;
signal Carry_v : std_logic;
signal Q_v : std_logic_vector(7 downto 0);
signal BitMask : std_logic_vector(7 downto 0);
begin
with IR(5 downto 3) select BitMask <= "00000001" when "000",
"00000010" when "001",
"00000100" when "010",
"00001000" when "011",
"00010000" when "100",
"00100000" when "101",
"01000000" when "110",
"10000000" when others;
UseCarry <= not ALU_Op(2) and ALU_Op(0);
AddSub(BusA(3 downto 0), BusB(3 downto 0), ALU_Op(1), ALU_Op(1) xor (UseCarry and F_In(Flag_C)), Q_v(3 downto 0), HalfCarry_v);
AddSub(BusA(6 downto 4), BusB(6 downto 4), ALU_Op(1), HalfCarry_v, Q_v(6 downto 4), Carry7_v);
AddSub(BusA(7 downto 7), BusB(7 downto 7), ALU_Op(1), Carry7_v, Q_v(7 downto 7), Carry_v);
-- bug fix - parity flag is just parity for 8080, also overflow for Z80
process (Carry_v, Carry7_v, Q_v)
begin
if(Mode=2) then
OverFlow_v <= not (Q_v(0) xor Q_v(1) xor Q_v(2) xor Q_v(3) xor
Q_v(4) xor Q_v(5) xor Q_v(6) xor Q_v(7)); else
OverFlow_v <= Carry_v xor Carry7_v;
end if;
end process;
process (Arith16, ALU_OP, F_In, BusA, BusB, IR, Q_v, Carry_v, HalfCarry_v, OverFlow_v, BitMask, ISet, Z16)
variable Q_t : std_logic_vector(7 downto 0);
variable DAA_Q : unsigned(8 downto 0);
begin
Q_t := "--------";
F_Out <= F_In;
DAA_Q := "---------";
case ALU_Op is
when "0000" | "0001" | "0010" | "0011" | "0100" | "0101" | "0110" | "0111" =>
F_Out(Flag_N) <= '0';
F_Out(Flag_C) <= '0';
case ALU_OP(2 downto 0) is
when "000" | "001" => -- ADD, ADC
Q_t := Q_v;
F_Out(Flag_C) <= Carry_v;
F_Out(Flag_H) <= HalfCarry_v;
F_Out(Flag_P) <= OverFlow_v;
when "010" | "011" | "111" => -- SUB, SBC, CP
Q_t := Q_v;
F_Out(Flag_N) <= '1';
F_Out(Flag_C) <= not Carry_v;
F_Out(Flag_H) <= not HalfCarry_v;
F_Out(Flag_P) <= OverFlow_v;
when "100" => -- AND
Q_t(7 downto 0) := BusA and BusB;
F_Out(Flag_H) <= '1';
when "101" => -- XOR
Q_t(7 downto 0) := BusA xor BusB;
F_Out(Flag_H) <= '0';
when others => -- OR "110"
Q_t(7 downto 0) := BusA or BusB;
F_Out(Flag_H) <= '0';
end case;
if ALU_Op(2 downto 0) = "111" then -- CP
F_Out(Flag_X) <= BusB(3);
F_Out(Flag_Y) <= BusB(5);
else
F_Out(Flag_X) <= Q_t(3);
F_Out(Flag_Y) <= Q_t(5);
end if;
if Q_t(7 downto 0) = "00000000" then
F_Out(Flag_Z) <= '1';
if Z16 = '1' then
F_Out(Flag_Z) <= F_In(Flag_Z); -- 16 bit ADC,SBC
end if;
else
F_Out(Flag_Z) <= '0';
end if;
F_Out(Flag_S) <= Q_t(7);
case ALU_Op(2 downto 0) is
when "000" | "001" | "010" | "011" | "111" => -- ADD, ADC, SUB, SBC, CP
when others =>
F_Out(Flag_P) <= not (Q_t(0) xor Q_t(1) xor Q_t(2) xor Q_t(3) xor
Q_t(4) xor Q_t(5) xor Q_t(6) xor Q_t(7));
end case;
if Arith16 = '1' then
F_Out(Flag_S) <= F_In(Flag_S);
F_Out(Flag_Z) <= F_In(Flag_Z);
F_Out(Flag_P) <= F_In(Flag_P);
end if;
when "1100" =>
-- DAA
F_Out(Flag_H) <= F_In(Flag_H);
F_Out(Flag_C) <= F_In(Flag_C);
DAA_Q(7 downto 0) := unsigned(BusA);
DAA_Q(8) := '0';
if F_In(Flag_N) = '0' then
-- After addition
-- Alow > 9 or H = 1
if DAA_Q(3 downto 0) > 9 or F_In(Flag_H) = '1' then
if (DAA_Q(3 downto 0) > 9) then
F_Out(Flag_H) <= '1';
else
F_Out(Flag_H) <= '0';
end if;
DAA_Q := DAA_Q + 6;
end if;
-- new Ahigh > 9 or C = 1
if DAA_Q(8 downto 4) > 9 or F_In(Flag_C) = '1' then
DAA_Q := DAA_Q + 96; -- 0x60
end if;
else
-- After subtraction
if DAA_Q(3 downto 0) > 9 or F_In(Flag_H) = '1' then
if DAA_Q(3 downto 0) > 5 then
F_Out(Flag_H) <= '0';
end if;
DAA_Q(7 downto 0) := DAA_Q(7 downto 0) - 6;
end if;
if unsigned(BusA) > 153 or F_In(Flag_C) = '1' then
DAA_Q := DAA_Q - 352; -- 0x160
end if;
end if;
F_Out(Flag_X) <= DAA_Q(3);
F_Out(Flag_Y) <= DAA_Q(5);
F_Out(Flag_C) <= F_In(Flag_C) or DAA_Q(8);
Q_t := std_logic_vector(DAA_Q(7 downto 0));
if DAA_Q(7 downto 0) = "00000000" then
F_Out(Flag_Z) <= '1';
else
F_Out(Flag_Z) <= '0';
end if;
F_Out(Flag_S) <= DAA_Q(7);
F_Out(Flag_P) <= not (DAA_Q(0) xor DAA_Q(1) xor DAA_Q(2) xor DAA_Q(3) xor
DAA_Q(4) xor DAA_Q(5) xor DAA_Q(6) xor DAA_Q(7));
when "1101" | "1110" =>
-- RLD, RRD
Q_t(7 downto 4) := BusA(7 downto 4);
if ALU_Op(0) = '1' then
Q_t(3 downto 0) := BusB(7 downto 4);
else
Q_t(3 downto 0) := BusB(3 downto 0);
end if;
F_Out(Flag_H) <= '0';
F_Out(Flag_N) <= '0';
F_Out(Flag_X) <= Q_t(3);
F_Out(Flag_Y) <= Q_t(5);
if Q_t(7 downto 0) = "00000000" then
F_Out(Flag_Z) <= '1';
else
F_Out(Flag_Z) <= '0';
end if;
F_Out(Flag_S) <= Q_t(7);
F_Out(Flag_P) <= not (Q_t(0) xor Q_t(1) xor Q_t(2) xor Q_t(3) xor
Q_t(4) xor Q_t(5) xor Q_t(6) xor Q_t(7));
when "1001" =>
-- BIT
Q_t(7 downto 0) := BusB and BitMask;
F_Out(Flag_S) <= Q_t(7);
if Q_t(7 downto 0) = "00000000" then
F_Out(Flag_Z) <= '1';
F_Out(Flag_P) <= '1';
else
F_Out(Flag_Z) <= '0';
F_Out(Flag_P) <= '0';
end if;
F_Out(Flag_H) <= '1';
F_Out(Flag_N) <= '0';
F_Out(Flag_X) <= '0';
F_Out(Flag_Y) <= '0';
if IR(2 downto 0) /= "110" then
F_Out(Flag_X) <= BusB(3);
F_Out(Flag_Y) <= BusB(5);
end if;
when "1010" =>
-- SET
Q_t(7 downto 0) := BusB or BitMask;
when "1011" =>
-- RES
Q_t(7 downto 0) := BusB and not BitMask;
when "1000" =>
-- ROT
case IR(5 downto 3) is
when "000" => -- RLC
Q_t(7 downto 1) := BusA(6 downto 0);
Q_t(0) := BusA(7);
F_Out(Flag_C) <= BusA(7);
when "010" => -- RL
Q_t(7 downto 1) := BusA(6 downto 0);
Q_t(0) := F_In(Flag_C);
F_Out(Flag_C) <= BusA(7);
when "001" => -- RRC
Q_t(6 downto 0) := BusA(7 downto 1);
Q_t(7) := BusA(0);
F_Out(Flag_C) <= BusA(0);
when "011" => -- RR
Q_t(6 downto 0) := BusA(7 downto 1);
Q_t(7) := F_In(Flag_C);
F_Out(Flag_C) <= BusA(0);
when "100" => -- SLA
Q_t(7 downto 1) := BusA(6 downto 0);
Q_t(0) := '0';
F_Out(Flag_C) <= BusA(7);
when "110" => -- SLL (Undocumented) / SWAP
if Mode = 3 then
Q_t(7 downto 4) := BusA(3 downto 0);
Q_t(3 downto 0) := BusA(7 downto 4);
F_Out(Flag_C) <= '0';
else
Q_t(7 downto 1) := BusA(6 downto 0);
Q_t(0) := '1';
F_Out(Flag_C) <= BusA(7);
end if;
when "101" => -- SRA
Q_t(6 downto 0) := BusA(7 downto 1);
Q_t(7) := BusA(7);
F_Out(Flag_C) <= BusA(0);
when others => -- SRL
Q_t(6 downto 0) := BusA(7 downto 1);
Q_t(7) := '0';
F_Out(Flag_C) <= BusA(0);
end case;
F_Out(Flag_H) <= '0';
F_Out(Flag_N) <= '0';
F_Out(Flag_X) <= Q_t(3);
F_Out(Flag_Y) <= Q_t(5);
F_Out(Flag_S) <= Q_t(7);
if Q_t(7 downto 0) = "00000000" then
F_Out(Flag_Z) <= '1';
else
F_Out(Flag_Z) <= '0';
end if;
F_Out(Flag_P) <= not (Q_t(0) xor Q_t(1) xor Q_t(2) xor Q_t(3) xor
Q_t(4) xor Q_t(5) xor Q_t(6) xor Q_t(7));
if ISet = "00" then
F_Out(Flag_P) <= F_In(Flag_P);
F_Out(Flag_S) <= F_In(Flag_S);
F_Out(Flag_Z) <= F_In(Flag_Z);
end if;
when others =>
null;
end case;
Q <= Q_t;
end process;
end;

File diff suppressed because it is too large Load Diff

View File

@@ -0,0 +1,220 @@
-- ****
-- T80(b) core. In an effort to merge and maintain bug fixes ....
--
-- Ver 303 add undocumented DDCB and FDCB opcodes by TobiFlex 20.04.2010
-- Ver 300 started tidyup
--
-- Latest version from www.fpgaarcade.com (original www.opencores.org)
--
-- $Id: T80_Pack.vhd 1330 2015-05-22 19:55:46Z wolfgang.scherr $
--
-- ****
--
-- Z80 compatible microprocessor core
--
-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
-- MikeJ March 2005
--
-- All rights reserved
--
-- Redistribution and use in source and synthezised forms, with or without
-- modification, are permitted provided that the following conditions are met:
--
-- Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
-- this list of conditions and the following disclaimer.
--
-- Redistributions in synthesized form must reproduce the above copyright
-- notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
-- documentation and/or other materials provided with the distribution.
--
-- Neither the name of the author nor the names of other contributors may
-- be used to endorse or promote products derived from this software without
-- specific prior written permission.
--
-- THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
-- AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
-- THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
-- PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE
-- LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
-- CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
-- SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
-- INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
-- CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
-- ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
-- POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
--
-- Please report bugs to the author, but before you do so, please
-- make sure that this is not a derivative work and that
-- you have the latest version of this file.
--
-- The latest version of this file can be found at:
-- http://www.opencores.org/cvsweb.shtml/t80/
--
-- Limitations :
--
-- File history :
--
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
package T80_Pack is
component T80
generic(
Mode : integer := 0; -- 0 => Z80, 1 => Fast Z80, 2 => 8080, 3 => GB
IOWait : integer := 0; -- 1 => Single cycle I/O, 1 => Std I/O cycle
Flag_C : integer := 0;
Flag_N : integer := 1;
Flag_P : integer := 2;
Flag_X : integer := 3;
Flag_H : integer := 4;
Flag_Y : integer := 5;
Flag_Z : integer := 6;
Flag_S : integer := 7
);
port(
RESET_n : in std_logic;
CLK_n : in std_logic;
CEN : in std_logic;
WAIT_n : in std_logic;
INT_n : in std_logic;
NMI_n : in std_logic;
BUSRQ_n : in std_logic;
M1_n : out std_logic;
IORQ : out std_logic;
NoRead : out std_logic;
Write : out std_logic;
RFSH_n : out std_logic;
HALT_n : out std_logic;
BUSAK_n : out std_logic;
A : out std_logic_vector(15 downto 0);
DInst : in std_logic_vector(7 downto 0);
DI : in std_logic_vector(7 downto 0);
DO : out std_logic_vector(7 downto 0);
MC : out std_logic_vector(2 downto 0);
TS : out std_logic_vector(2 downto 0);
IntCycle_n : out std_logic;
IntE : out std_logic;
Stop : out std_logic
);
end component;
component T80_Reg
port(
Clk : in std_logic;
CEN : in std_logic;
WEH : in std_logic;
WEL : in std_logic;
AddrA : in std_logic_vector(2 downto 0);
AddrB : in std_logic_vector(2 downto 0);
AddrC : in std_logic_vector(2 downto 0);
DIH : in std_logic_vector(7 downto 0);
DIL : in std_logic_vector(7 downto 0);
DOAH : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOAL : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOBH : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOBL : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOCH : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOCL : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end component;
component T80_MCode
generic(
Mode : integer := 0;
Flag_C : integer := 0;
Flag_N : integer := 1;
Flag_P : integer := 2;
Flag_X : integer := 3;
Flag_H : integer := 4;
Flag_Y : integer := 5;
Flag_Z : integer := 6;
Flag_S : integer := 7
);
port(
IR : in std_logic_vector(7 downto 0);
ISet : in std_logic_vector(1 downto 0);
MCycle : in std_logic_vector(2 downto 0);
F : in std_logic_vector(7 downto 0);
NMICycle : in std_logic;
IntCycle : in std_logic;
XY_State : in std_logic_vector(1 downto 0);
MCycles : out std_logic_vector(2 downto 0);
TStates : out std_logic_vector(2 downto 0);
Prefix : out std_logic_vector(1 downto 0); -- None,BC,ED,DD/FD
Inc_PC : out std_logic;
Inc_WZ : out std_logic;
IncDec_16 : out std_logic_vector(3 downto 0); -- BC,DE,HL,SP 0 is inc
Read_To_Reg : out std_logic;
Read_To_Acc : out std_logic;
Set_BusA_To : out std_logic_vector(3 downto 0); -- B,C,D,E,H,L,DI/DB,A,SP(L),SP(M),0,F
Set_BusB_To : out std_logic_vector(3 downto 0); -- B,C,D,E,H,L,DI,A,SP(L),SP(M),1,F,PC(L),PC(M),0
ALU_Op : out std_logic_vector(3 downto 0);
-- ADD, ADC, SUB, SBC, AND, XOR, OR, CP, ROT, BIT, SET, RES, DAA, RLD, RRD, None
Save_ALU : out std_logic;
PreserveC : out std_logic;
Arith16 : out std_logic;
Set_Addr_To : out std_logic_vector(2 downto 0); -- aNone,aXY,aIOA,aSP,aBC,aDE,aZI
IORQ : out std_logic;
Jump : out std_logic;
JumpE : out std_logic;
JumpXY : out std_logic;
Call : out std_logic;
RstP : out std_logic;
LDZ : out std_logic;
LDW : out std_logic;
LDSPHL : out std_logic;
Special_LD : out std_logic_vector(2 downto 0); -- A,I;A,R;I,A;R,A;None
ExchangeDH : out std_logic;
ExchangeRp : out std_logic;
ExchangeAF : out std_logic;
ExchangeRS : out std_logic;
I_DJNZ : out std_logic;
I_CPL : out std_logic;
I_CCF : out std_logic;
I_SCF : out std_logic;
I_RETN : out std_logic;
I_BT : out std_logic;
I_BC : out std_logic;
I_BTR : out std_logic;
I_RLD : out std_logic;
I_RRD : out std_logic;
I_INRC : out std_logic;
SetDI : out std_logic;
SetEI : out std_logic;
IMode : out std_logic_vector(1 downto 0);
Halt : out std_logic;
NoRead : out std_logic;
Write : out std_logic;
XYbit_undoc : out std_logic
);
end component;
component T80_ALU
generic(
Mode : integer := 0;
Flag_C : integer := 0;
Flag_N : integer := 1;
Flag_P : integer := 2;
Flag_X : integer := 3;
Flag_H : integer := 4;
Flag_Y : integer := 5;
Flag_Z : integer := 6;
Flag_S : integer := 7
);
port(
Arith16 : in std_logic;
Z16 : in std_logic;
ALU_Op : in std_logic_vector(3 downto 0);
IR : in std_logic_vector(5 downto 0);
ISet : in std_logic_vector(1 downto 0);
BusA : in std_logic_vector(7 downto 0);
BusB : in std_logic_vector(7 downto 0);
F_In : in std_logic_vector(7 downto 0);
Q : out std_logic_vector(7 downto 0);
F_Out : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end component;
end;

View File

@@ -0,0 +1,116 @@
-- ****
-- T80(b) core. In an effort to merge and maintain bug fixes ....
--
-- Ver 304 init values of registers on first startup (better simulation)
-- Ver 300 started tidyup
--
-- Latest version from www.fpgaarcade.com (original www.opencores.org)
--
-- $Id: T80_Reg.vhd 1330 2015-05-22 19:55:46Z wolfgang.scherr $
--
-- ****
--
-- T80 Registers, technology independent
--
-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
-- MikeJ March 2005
-- Wolfgang Scherr 2011-2015 (email: WoS <at> pin4 <dot> at)
--
-- All rights reserved
--
-- Redistribution and use in source and synthezised forms, with or without
-- modification, are permitted provided that the following conditions are met:
--
-- Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
-- this list of conditions and the following disclaimer.
--
-- Redistributions in synthesized form must reproduce the above copyright
-- notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
-- documentation and/or other materials provided with the distribution.
--
-- Neither the name of the author nor the names of other contributors may
-- be used to endorse or promote products derived from this software without
-- specific prior written permission.
--
-- THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
-- AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
-- THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
-- PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE
-- LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
-- CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
-- SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
-- INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
-- CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
-- ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
-- POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
--
-- Please report bugs to the author, but before you do so, please
-- make sure that this is not a derivative work and that
-- you have the latest version of this file.
--
-- The latest version of this file can be found at:
-- http://www.opencores.org/cvsweb.shtml/t51/
--
-- Limitations :
--
-- File history :
--
-- 0242 : Initial release
--
-- 0244 : Changed to single register file
--
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
use IEEE.numeric_std.all;
entity T80_Reg is
port(
Clk : in std_logic;
CEN : in std_logic;
WEH : in std_logic;
WEL : in std_logic;
AddrA : in std_logic_vector(2 downto 0);
AddrB : in std_logic_vector(2 downto 0);
AddrC : in std_logic_vector(2 downto 0);
DIH : in std_logic_vector(7 downto 0);
DIL : in std_logic_vector(7 downto 0);
DOAH : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOAL : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOBH : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOBL : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOCH : out std_logic_vector(7 downto 0);
DOCL : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end T80_Reg;
architecture rtl of T80_Reg is
type Register_Image is array (natural range <>) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal RegsH : Register_Image(0 to 7) := (others => (others => '0'));
signal RegsL : Register_Image(0 to 7) := (others => (others => '0'));
begin
process (Clk)
begin
if Clk'event and Clk = '1' then
if CEN = '1' then
if WEH = '1' then
RegsH(to_integer(unsigned(AddrA))) <= DIH;
end if;
if WEL = '1' then
RegsL(to_integer(unsigned(AddrA))) <= DIL;
end if;
end if;
end if;
end process;
DOAH <= RegsH(to_integer(unsigned(AddrA)));
DOAL <= RegsL(to_integer(unsigned(AddrA)));
DOBH <= RegsH(to_integer(unsigned(AddrB)));
DOBL <= RegsL(to_integer(unsigned(AddrB)));
DOCH <= RegsH(to_integer(unsigned(AddrC)));
DOCL <= RegsL(to_integer(unsigned(AddrC)));
end;

View File

@@ -0,0 +1,193 @@
-- ****
-- T80(b) core. In an effort to merge and maintain bug fixes ....
--
--
-- Ver 300 started tidyup
--
-- Latest version from www.fpgaarcade.com (original www.opencores.org)
--
-- $Id: T80se.vhd 1330 2015-05-22 19:55:46Z wolfgang.scherr $
--
-- ****
--
-- Z80 compatible microprocessor core, synchronous top level with clock enable
-- Different timing than the original z80
-- Inputs needs to be synchronous and outputs may glitch
--
-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
-- MikeJ March 2005
--
-- All rights reserved
--
-- Redistribution and use in source and synthezised forms, with or without
-- modification, are permitted provided that the following conditions are met:
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-- Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
-- this list of conditions and the following disclaimer.
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-- Redistributions in synthesized form must reproduce the above copyright
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-- AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
-- THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
-- PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE
-- LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
-- CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
-- SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
-- INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
-- CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
-- ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
-- POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
--
-- Please report bugs to the author, but before you do so, please
-- make sure that this is not a derivative work and that
-- you have the latest version of this file.
--
-- The latest version of this file can be found at:
-- http://www.opencores.org/cvsweb.shtml/t80/
--
-- Limitations :
--
-- File history :
--
-- 0235 : First release
--
-- 0236 : Added T2Write generic
--
-- 0237 : Fixed T2Write with wait state
--
-- 0238 : Updated for T80 interface change
--
-- 0240 : Updated for T80 interface change
--
-- 0242 : Updated for T80 interface change
--
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
use IEEE.numeric_std.all;
use work.T80_Pack.all;
entity T80se is
generic(
Mode : integer := 0; -- 0 => Z80, 1 => Fast Z80, 2 => 8080, 3 => GB
T2Write : integer := 0; -- 0 => WR_n active in T3, /=0 => WR_n active in T2
IOWait : integer := 1 -- 0 => Single cycle I/O, 1 => Std I/O cycle
);
port(
RESET_n : in std_logic;
CLK_n : in std_logic;
CLKEN : in std_logic;
WAIT_n : in std_logic;
INT_n : in std_logic;
NMI_n : in std_logic;
BUSRQ_n : in std_logic;
M1_n : out std_logic;
MREQ_n : out std_logic;
IORQ_n : out std_logic;
RD_n : out std_logic;
WR_n : out std_logic;
RFSH_n : out std_logic;
HALT_n : out std_logic;
BUSAK_n : out std_logic;
A : out std_logic_vector(15 downto 0);
DI : in std_logic_vector(7 downto 0);
DO : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end T80se;
architecture rtl of T80se is
signal IntCycle_n : std_logic;
signal NoRead : std_logic;
signal Write : std_logic;
signal IORQ : std_logic;
signal DI_Reg : std_logic_vector(7 downto 0);
signal MCycle : std_logic_vector(2 downto 0);
signal TState : std_logic_vector(2 downto 0);
begin
u0 : T80
generic map(
Mode => Mode,
IOWait => IOWait)
port map(
CEN => CLKEN,
M1_n => M1_n,
IORQ => IORQ,
NoRead => NoRead,
Write => Write,
RFSH_n => RFSH_n,
HALT_n => HALT_n,
WAIT_n => Wait_n,
INT_n => INT_n,
NMI_n => NMI_n,
RESET_n => RESET_n,
BUSRQ_n => BUSRQ_n,
BUSAK_n => BUSAK_n,
CLK_n => CLK_n,
A => A,
DInst => DI,
DI => DI_Reg,
DO => DO,
MC => MCycle,
TS => TState,
IntCycle_n => IntCycle_n);
process (RESET_n, CLK_n)
begin
if RESET_n = '0' then
RD_n <= '1';
WR_n <= '1';
IORQ_n <= '1';
MREQ_n <= '1';
DI_Reg <= "00000000";
elsif CLK_n'event and CLK_n = '1' then
if CLKEN = '1' then
RD_n <= '1';
WR_n <= '1';
IORQ_n <= '1';
MREQ_n <= '1';
if MCycle = "001" then
if TState = "001" or (TState = "010" and Wait_n = '0') then
RD_n <= not IntCycle_n;
MREQ_n <= not IntCycle_n;
IORQ_n <= IntCycle_n;
end if;
if TState = "011" then
MREQ_n <= '0';
end if;
else
if (TState = "001" or (TState = "010" and Wait_n = '0')) and NoRead = '0' and Write = '0' then
RD_n <= '0';
IORQ_n <= not IORQ;
MREQ_n <= IORQ;
end if;
if T2Write = 0 then
if TState = "010" and Write = '1' then
WR_n <= '0';
IORQ_n <= not IORQ;
MREQ_n <= IORQ;
end if;
else
if (TState = "001" or (TState = "010" and Wait_n = '0')) and Write = '1' then
WR_n <= '0';
IORQ_n <= not IORQ;
MREQ_n <= IORQ;
end if;
end if;
end if;
if TState = "010" and Wait_n = '1' then
DI_Reg <= DI;
end if;
end if;
end if;
end process;
end;

View File

@@ -0,0 +1,574 @@
-- changes for seperate audio outputs and enable now enables cpu access as well
--
-- A simulation model of YM2149 (AY-3-8910 with bells on)
-- Copyright (c) MikeJ - Jan 2005
--
-- All rights reserved
--
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--
-- You are responsible for any legal issues arising from your use of this code.
--
-- The latest version of this file can be found at: www.fpgaarcade.com
--
-- Email support@fpgaarcade.com
--
-- Revision list
--
-- version 001 initial release
--
-- Clues from MAME sound driver and Kazuhiro TSUJIKAWA
--
-- These are the measured outputs from a real chip for a single Isolated channel into a 1K load (V)
-- vol 15 .. 0
-- 3.27 2.995 2.741 2.588 2.452 2.372 2.301 2.258 2.220 2.198 2.178 2.166 2.155 2.148 2.141 2.132
-- As the envelope volume is 5 bit, I have fitted a curve to the not quite log shape in order
-- to produced all the required values.
-- (The first part of the curve is a bit steeper and the last bit is more linear than expected)
--
-- NOTE, this component uses LINEAR mixing of the three analogue channels, and is only
-- accurate for designs where the outputs are buffered and not simply wired together.
-- The ouput level is more complex in that case and requires a larger table.
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity YM2149 is
port (
-- data bus
I_DA : in std_logic_vector(7 downto 0);
O_DA : out std_logic_vector(7 downto 0);
O_DA_OE_L : out std_logic;
-- control
I_A9_L : in std_logic;
I_A8 : in std_logic;
I_BDIR : in std_logic;
I_BC2 : in std_logic;
I_BC1 : in std_logic;
I_SEL_L : in std_logic;
O_AUDIO : out std_logic_vector(7 downto 0);
O_CHAN : out std_logic_vector(1 downto 0);
-- port a
I_IOA : in std_logic_vector(7 downto 0);
O_IOA : out std_logic_vector(7 downto 0);
O_IOA_OE_L : out std_logic;
-- port b
I_IOB : in std_logic_vector(7 downto 0);
O_IOB : out std_logic_vector(7 downto 0);
O_IOB_OE_L : out std_logic;
ENA : in std_logic; -- clock enable for higher speed operation
RESET_L : in std_logic;
CLK : in std_logic -- note 6 Mhz
);
end;
architecture RTL of YM2149 is
type array_16x8 is array (0 to 15) of std_logic_vector( 7 downto 0);
type array_3x12 is array (1 to 3) of std_logic_vector(11 downto 0);
signal cnt_div : std_logic_vector(3 downto 0) := (others => '0');
signal cnt_div_t1 : std_logic_vector(3 downto 0);
signal noise_div : std_logic := '0';
signal ena_div : std_logic;
signal ena_div_noise : std_logic;
signal poly17 : std_logic_vector(16 downto 0) := (others => '0');
-- registers
signal addr : std_logic_vector(7 downto 0);
signal busctrl_addr : std_logic;
signal busctrl_we : std_logic;
signal busctrl_re : std_logic;
signal reg : array_16x8;
signal env_reset : std_logic;
signal ioa_inreg : std_logic_vector(7 downto 0);
signal iob_inreg : std_logic_vector(7 downto 0);
signal noise_gen_cnt : std_logic_vector(4 downto 0);
signal noise_gen_op : std_logic;
signal tone_gen_cnt : array_3x12 := (others => (others => '0'));
signal tone_gen_op : std_logic_vector(3 downto 1) := "000";
signal env_gen_cnt : std_logic_vector(15 downto 0);
signal env_ena : std_logic;
signal env_hold : std_logic;
signal env_inc : std_logic;
signal env_vol : std_logic_vector(4 downto 0);
signal tone_ena_l : std_logic;
signal tone_src : std_logic;
signal noise_ena_l : std_logic;
signal chan_vol : std_logic_vector(4 downto 0);
signal dac_amp : std_logic_vector(7 downto 0);
begin
-- cpu i/f
p_busdecode : process(I_BDIR, I_BC2, I_BC1, addr, I_A9_L, I_A8)
variable cs : std_logic;
variable sel : std_logic_vector(2 downto 0);
begin
-- BDIR BC2 BC1 MODE
-- 0 0 0 inactive
-- 0 0 1 address
-- 0 1 0 inactive
-- 0 1 1 read
-- 1 0 0 address
-- 1 0 1 inactive
-- 1 1 0 write
-- 1 1 1 read
busctrl_addr <= '0';
busctrl_we <= '0';
busctrl_re <= '0';
cs := '0';
if (I_A9_L = '0') and (I_A8 = '1') and (addr(7 downto 4) = "0000") then
cs := '1';
end if;
sel := (I_BDIR & I_BC2 & I_BC1);
case sel is
when "000" => null;
when "001" => busctrl_addr <= '1';
when "010" => null;
when "011" => busctrl_re <= cs;
when "100" => busctrl_addr <= '1';
when "101" => null;
when "110" => busctrl_we <= cs;
when "111" => busctrl_addr <= '1';
when others => null;
end case;
end process;
p_oe : process(busctrl_re)
begin
-- if we are emulating a real chip, maybe clock this to fake up the tristate typ delay of 100ns
O_DA_OE_L <= not (busctrl_re);
end process;
--
-- CLOCKED
--
p_waddr : process(RESET_L, CLK)
begin
-- looks like registers are latches in real chip, but the address is caught at the end of the address state.
if (RESET_L = '0') then
addr <= (others => '0');
elsif rising_edge(CLK) then
if (ENA = '1') then
if (busctrl_addr = '1') then
addr <= I_DA;
end if;
end if;
end if;
end process;
p_wdata : process(RESET_L, CLK)
begin
if (RESET_L = '0') then
reg <= (others => (others => '0'));
env_reset <= '1';
elsif rising_edge(CLK) then
if (ENA = '1') then
env_reset <= '0';
if (busctrl_we = '1') then
case addr(3 downto 0) is
when x"0" => reg(0) <= I_DA;
when x"1" => reg(1) <= I_DA;
when x"2" => reg(2) <= I_DA;
when x"3" => reg(3) <= I_DA;
when x"4" => reg(4) <= I_DA;
when x"5" => reg(5) <= I_DA;
when x"6" => reg(6) <= I_DA;
when x"7" => reg(7) <= I_DA;
when x"8" => reg(8) <= I_DA;
when x"9" => reg(9) <= I_DA;
when x"A" => reg(10) <= I_DA;
when x"B" => reg(11) <= I_DA;
when x"C" => reg(12) <= I_DA;
when x"D" => reg(13) <= I_DA; env_reset <= '1';
when x"E" => reg(14) <= I_DA;
when x"F" => reg(15) <= I_DA;
when others => null;
end case;
end if;
end if;
end if;
end process;
p_rdata : process(busctrl_re, addr, reg, ioa_inreg, iob_inreg)
begin
O_DA <= (others => '0'); -- 'X'
if (busctrl_re = '1') then -- not necessary, but useful for putting 'X's in the simulator
case addr(3 downto 0) is
when x"0" => O_DA <= reg(0) ;
when x"1" => O_DA <= "0000" & reg(1)(3 downto 0) ;
when x"2" => O_DA <= reg(2) ;
when x"3" => O_DA <= "0000" & reg(3)(3 downto 0) ;
when x"4" => O_DA <= reg(4) ;
when x"5" => O_DA <= "0000" & reg(5)(3 downto 0) ;
when x"6" => O_DA <= "000" & reg(6)(4 downto 0) ;
when x"7" => O_DA <= reg(7) ;
when x"8" => O_DA <= "000" & reg(8)(4 downto 0) ;
when x"9" => O_DA <= "000" & reg(9)(4 downto 0) ;
when x"A" => O_DA <= "000" & reg(10)(4 downto 0) ;
when x"B" => O_DA <= reg(11);
when x"C" => O_DA <= reg(12);
when x"D" => O_DA <= "0000" & reg(13)(3 downto 0);
when x"E" => if (reg(7)(6) = '0') then -- input
O_DA <= ioa_inreg;
else
O_DA <= reg(14); -- read output reg
end if;
when x"F" => if (Reg(7)(7) = '0') then
O_DA <= iob_inreg;
else
O_DA <= reg(15);
end if;
when others => null;
end case;
end if;
end process;
--
p_divider : process
begin
wait until rising_edge(CLK);
-- / 8 when SEL is high and /16 when SEL is low
if (ENA = '1') then
ena_div <= '0';
ena_div_noise <= '0';
if (cnt_div = "0000") then
cnt_div <= (not I_SEL_L) & "111";
ena_div <= '1';
noise_div <= not noise_div;
if (noise_div = '1') then
ena_div_noise <= '1';
end if;
else
cnt_div <= cnt_div - "1";
end if;
end if;
end process;
p_noise_gen : process
variable noise_gen_comp : std_logic_vector(4 downto 0);
variable poly17_zero : std_logic;
begin
wait until rising_edge(CLK);
if (reg(6)(4 downto 0) = "00000") then
noise_gen_comp := "00000";
else
noise_gen_comp := (reg(6)(4 downto 0) - "1");
end if;
poly17_zero := '0';
if (poly17 = "00000000000000000") then poly17_zero := '1'; end if;
if (ENA = '1') then
if (ena_div_noise = '1') then -- divider ena
if (noise_gen_cnt >= noise_gen_comp) then
noise_gen_cnt <= "00000";
poly17 <= (poly17(0) xor poly17(2) xor poly17_zero) & poly17(16 downto 1);
else
noise_gen_cnt <= (noise_gen_cnt + "1");
end if;
end if;
end if;
end process;
noise_gen_op <= poly17(0);
p_tone_gens : process
variable tone_gen_freq : array_3x12;
variable tone_gen_comp : array_3x12;
begin
wait until rising_edge(CLK);
-- looks like real chips count up - we need to get the Exact behaviour ..
tone_gen_freq(1) := reg(1)(3 downto 0) & reg(0);
tone_gen_freq(2) := reg(3)(3 downto 0) & reg(2);
tone_gen_freq(3) := reg(5)(3 downto 0) & reg(4);
-- period 0 = period 1
for i in 1 to 3 loop
if (tone_gen_freq(i) = x"000") then
tone_gen_comp(i) := x"000";
else
tone_gen_comp(i) := (tone_gen_freq(i) - "1");
end if;
end loop;
if (ENA = '1') then
for i in 1 to 3 loop
if (ena_div = '1') then -- divider ena
if (tone_gen_cnt(i) >= tone_gen_comp(i)) then
tone_gen_cnt(i) <= x"000";
tone_gen_op(i) <= not tone_gen_op(i);
else
tone_gen_cnt(i) <= (tone_gen_cnt(i) + "1");
end if;
end if;
end loop;
end if;
end process;
p_envelope_freq : process
variable env_gen_freq : std_logic_vector(15 downto 0);
variable env_gen_comp : std_logic_vector(15 downto 0);
begin
wait until rising_edge(CLK);
env_gen_freq := reg(12) & reg(11);
-- envelope freqs 1 and 0 are the same.
if (env_gen_freq = x"0000") then
env_gen_comp := x"0000";
else
env_gen_comp := (env_gen_freq - "1");
end if;
if (ENA = '1') then
env_ena <= '0';
if (ena_div = '1') then -- divider ena
if (env_gen_cnt >= env_gen_comp) then
env_gen_cnt <= x"0000";
env_ena <= '1';
else
env_gen_cnt <= (env_gen_cnt + "1");
end if;
end if;
end if;
end process;
p_envelope_shape : process(env_reset, reg, CLK)
variable is_bot : boolean;
variable is_bot_p1 : boolean;
variable is_top_m1 : boolean;
variable is_top : boolean;
begin
-- envelope shapes
-- C AtAlH
-- 0 0 x x \___
--
-- 0 1 x x /___
--
-- 1 0 0 0 \\\\
--
-- 1 0 0 1 \___
--
-- 1 0 1 0 \/\/
-- ___
-- 1 0 1 1 \
--
-- 1 1 0 0 ////
-- ___
-- 1 1 0 1 /
--
-- 1 1 1 0 /\/\
--
-- 1 1 1 1 /___
if (env_reset = '1') then
-- load initial state
if (reg(13)(2) = '0') then -- attack
env_vol <= "11111";
env_inc <= '0'; -- -1
else
env_vol <= "00000";
env_inc <= '1'; -- +1
end if;
env_hold <= '0';
elsif rising_edge(CLK) then
is_bot := (env_vol = "00000");
is_bot_p1 := (env_vol = "00001");
is_top_m1 := (env_vol = "11110");
is_top := (env_vol = "11111");
if (ENA = '1') then
if (env_ena = '1') then
if (env_hold = '0') then
if (env_inc = '1') then
env_vol <= (env_vol + "00001");
else
env_vol <= (env_vol + "11111");
end if;
end if;
-- envelope shape control.
if (reg(13)(3) = '0') then
if (env_inc = '0') then -- down
if is_bot_p1 then env_hold <= '1'; end if;
else
if is_top then env_hold <= '1'; end if;
end if;
else
if (reg(13)(0) = '1') then -- hold = 1
if (env_inc = '0') then -- down
if (reg(13)(1) = '1') then -- alt
if is_bot then env_hold <= '1'; end if;
else
if is_bot_p1 then env_hold <= '1'; end if;
end if;
else
if (reg(13)(1) = '1') then -- alt
if is_top then env_hold <= '1'; end if;
else
if is_top_m1 then env_hold <= '1'; end if;
end if;
end if;
elsif (reg(13)(1) = '1') then -- alternate
if (env_inc = '0') then -- down
if is_bot_p1 then env_hold <= '1'; end if;
if is_bot then env_hold <= '0'; env_inc <= '1'; end if;
else
if is_top_m1 then env_hold <= '1'; end if;
if is_top then env_hold <= '0'; env_inc <= '0'; end if;
end if;
end if;
end if;
end if;
end if;
end if;
end process;
p_chan_mixer : process(cnt_div, reg, tone_gen_op)
begin
tone_ena_l <= '1'; tone_src <= '1';
noise_ena_l <= '1'; chan_vol <= "00000";
case cnt_div(1 downto 0) is
when "00" =>
tone_ena_l <= reg(7)(0); tone_src <= tone_gen_op(1); chan_vol <= reg(8)(4 downto 0);
noise_ena_l <= reg(7)(3);
when "01" =>
tone_ena_l <= reg(7)(1); tone_src <= tone_gen_op(2); chan_vol <= reg(9)(4 downto 0);
noise_ena_l <= reg(7)(4);
when "10" =>
tone_ena_l <= reg(7)(2); tone_src <= tone_gen_op(3); chan_vol <= reg(10)(4 downto 0);
noise_ena_l <= reg(7)(5);
when "11" => null; -- tone gen outputs become valid on this clock
when others => null;
end case;
end process;
p_op_mixer : process
variable chan_mixed : std_logic;
variable chan_amp : std_logic_vector(4 downto 0);
begin
wait until rising_edge(CLK);
if (ENA = '1') then
chan_mixed := (tone_ena_l or tone_src) and (noise_ena_l or noise_gen_op);
chan_amp := (others => '0');
if (chan_mixed = '1') then
if (chan_vol(4) = '0') then
if (chan_vol(3 downto 0) = "0000") then -- nothing is easy ! make sure quiet is quiet
chan_amp := "00000";
else
chan_amp := chan_vol(3 downto 0) & '1'; -- make sure level 31 (env) = level 15 (tone)
end if;
else
chan_amp := env_vol(4 downto 0);
end if;
end if;
dac_amp <= x"00";
case chan_amp is
when "11111" => dac_amp <= x"FF";
when "11110" => dac_amp <= x"D9";
when "11101" => dac_amp <= x"BA";
when "11100" => dac_amp <= x"9F";
when "11011" => dac_amp <= x"88";
when "11010" => dac_amp <= x"74";
when "11001" => dac_amp <= x"63";
when "11000" => dac_amp <= x"54";
when "10111" => dac_amp <= x"48";
when "10110" => dac_amp <= x"3D";
when "10101" => dac_amp <= x"34";
when "10100" => dac_amp <= x"2C";
when "10011" => dac_amp <= x"25";
when "10010" => dac_amp <= x"1F";
when "10001" => dac_amp <= x"1A";
when "10000" => dac_amp <= x"16";
when "01111" => dac_amp <= x"13";
when "01110" => dac_amp <= x"10";
when "01101" => dac_amp <= x"0D";
when "01100" => dac_amp <= x"0B";
when "01011" => dac_amp <= x"09";
when "01010" => dac_amp <= x"08";
when "01001" => dac_amp <= x"07";
when "01000" => dac_amp <= x"06";
when "00111" => dac_amp <= x"05";
when "00110" => dac_amp <= x"04";
when "00101" => dac_amp <= x"03";
when "00100" => dac_amp <= x"03";
when "00011" => dac_amp <= x"02";
when "00010" => dac_amp <= x"02";
when "00001" => dac_amp <= x"01";
when "00000" => dac_amp <= x"00";
when others => null;
end case;
cnt_div_t1 <= cnt_div;
end if;
end process;
p_audio_output : process(RESET_L, CLK)
begin
if (RESET_L = '0') then
O_AUDIO <= (others => '0');
O_CHAN <= (others => '0');
elsif rising_edge(CLK) then
if (ENA = '1') then
O_AUDIO <= dac_amp(7 downto 0);
O_CHAN <= cnt_div_t1(1 downto 0);
end if;
end if;
end process;
p_io_ports : process(reg)
begin
O_IOA <= reg(14);
O_IOA_OE_L <= not reg(7)(6);
O_IOB <= reg(15);
O_IOB_OE_L <= not reg(7)(7);
end process;
p_io_ports_inreg : process
begin
wait until rising_edge(CLK);
if (ENA = '1') then -- resync
ioa_inreg <= I_IOA;
iob_inreg <= I_IOB;
end if;
end process;
end architecture RTL;

View File

@@ -0,0 +1,35 @@
# ================================================================================
#
# Build ID Verilog Module Script
# Jeff Wiencrot - 8/1/2011
#
# Generates a Verilog module that contains a timestamp,
# from the current build. These values are available from the build_date, build_time,
# physical_address, and host_name output ports of the build_id module in the build_id.v
# Verilog source file.
#
# ================================================================================
proc generateBuildID_Verilog {} {
# Get the timestamp (see: http://www.altera.com/support/examples/tcl/tcl-date-time-stamp.html)
set buildDate [ clock format [ clock seconds ] -format %y%m%d ]
set buildTime [ clock format [ clock seconds ] -format %H%M%S ]
# Create a Verilog file for output
set outputFileName "rtl/build_id.v"
set outputFile [open $outputFileName "w"]
# Output the Verilog source
puts $outputFile "`define BUILD_DATE \"$buildDate\""
puts $outputFile "`define BUILD_TIME \"$buildTime\""
close $outputFile
# Send confirmation message to the Messages window
post_message "Generated build identification Verilog module: [pwd]/$outputFileName"
post_message "Date: $buildDate"
post_message "Time: $buildTime"
}
# Comment out this line to prevent the process from automatically executing when the file is sourced:
generateBuildID_Verilog

View File

@@ -0,0 +1,106 @@
---------------------------------------------------------------------------------
-- Z80-CTC controler by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019)
-- http://darfpga.blogspot.fr
---------------------------------------------------------------------------------
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
use ieee.numeric_std.all;
entity ctc_controler is
port(
clock : in std_logic;
clock_ena : in std_logic;
reset : in std_logic;
d_in : in std_logic_vector( 7 downto 0);
load_data : in std_logic;
int_ack : in std_logic;
int_pulse_0 : in std_logic;
int_pulse_1 : in std_logic;
int_pulse_2 : in std_logic;
int_pulse_3 : in std_logic;
d_out : out std_logic_vector( 7 downto 0);
int_n : out std_logic
);
end ctc_controler;
architecture struct of ctc_controler is
signal int_vector : std_logic_vector(4 downto 0);
signal wait_for_time_constant : std_logic;
signal load_data_r : std_logic; -- make sure load_data toggles to get one new data
signal int_reg_0 : std_logic;
signal int_reg_1 : std_logic;
signal int_reg_2 : std_logic;
signal int_reg_3 : std_logic;
signal int_ack_r : std_logic;
begin
int_n <= '0' when (int_reg_0 or int_reg_1 or int_reg_2 or int_reg_3) = '1' else '1';
d_out <= int_vector & "000" when int_reg_0 = '1' else
int_vector & "010" when int_reg_1 = '1' else
int_vector & "100" when int_reg_2 = '1' else
int_vector & "110" when int_reg_3 = '1' else (others => '0');
process (reset, clock)
begin
if reset = '1' then -- hardware and software reset
wait_for_time_constant <= '0';
int_reg_0 <= '0';
int_reg_1 <= '0';
int_reg_2 <= '0';
int_reg_3 <= '0';
load_data_r <= load_data;
int_vector <= (others => '0');
else
if rising_edge(clock) then
if clock_ena = '1' then
load_data_r <= load_data;
int_ack_r <= int_ack;
if load_data = '1' and load_data_r = '0' then
if wait_for_time_constant = '1' then
wait_for_time_constant <= '0';
else
if d_in(0) = '1' then -- check if its a control world
wait_for_time_constant <= d_in(2);
-- if d_in(1) = '1' then -- software reset
-- wait_for_time_constant <= '0';
-- end if;
else -- its an interrupt vector
int_vector <= d_in(7 downto 3);
end if;
end if;
end if;
if int_pulse_0 = '1' then int_reg_0 <= '1'; end if;
if int_pulse_1 = '1' then int_reg_1 <= '1'; end if;
if int_pulse_2 = '1' then int_reg_2 <= '1'; end if;
if int_pulse_3 = '1' then int_reg_3 <= '1'; end if;
if int_ack_r = '1' and int_ack = '0' then
if int_reg_0 = '1' then int_reg_0 <= '0';
elsif int_reg_1 = '1' then int_reg_1 <= '0';
elsif int_reg_2 = '1' then int_reg_2 <= '0';
elsif int_reg_3 = '1' then int_reg_3 <= '0'; end if;
end if;
end if;
end if;
end if;
end process;
end struct;

View File

@@ -0,0 +1,152 @@
---------------------------------------------------------------------------------
-- Z80-CTC counter by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019)
-- http://darfpga.blogspot.fr
---------------------------------------------------------------------------------
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
use ieee.numeric_std.all;
entity ctc_counter is
port(
clock : in std_logic;
clock_ena : in std_logic;
reset : in std_logic;
d_in : in std_logic_vector( 7 downto 0);
load_data : in std_logic;
clk_trg : in std_logic;
d_out : out std_logic_vector(7 downto 0);
zc_to : out std_logic;
int_pulse : out std_logic
);
end ctc_counter;
architecture struct of ctc_counter is
signal control_word : std_logic_vector(7 downto 0);
signal wait_for_time_constant : std_logic;
signal time_constant_loaded : std_logic;
signal restart_on_next_clock : std_logic;
signal restart_on_next_trigger : std_logic;
signal prescale_max : std_logic_vector(7 downto 0);
signal prescale_in : std_logic_vector(7 downto 0) := (others => '0');
signal count_max : std_logic_vector(8 downto 0);
signal count_in : std_logic_vector(8 downto 0) := (others => '0');
signal zc_to_in : std_logic;
signal clk_trg_r : std_logic;
signal trigger : std_logic;
signal count_ena : std_logic;
signal load_data_r : std_logic; -- make sure load_data toggles to get one new data
begin
prescale_max <=
(others => '0') when control_word(6) = '1' else -- counter mode (prescale max = 0)
X"0F" when control_word(6 downto 5) = "00" else -- timer mode prescale 16
X"FF"; -- timer mode prescale 256
trigger <=
'1' when (clk_trg = '0' and clk_trg_r = '1' and control_word(4) = '0') or -- falling edge
(clk_trg = '1' and clk_trg_r = '0' and control_word(4) = '1') else '0'; -- rising edge
d_out <= count_in(7 downto 0);
zc_to <= zc_to_in;
int_pulse <= zc_to_in when control_word(7) = '1' else '0';
process (reset, clock)
begin
if reset = '1' then -- hardware reset
count_ena <= '0';
wait_for_time_constant <= '0';
time_constant_loaded <= '0';
restart_on_next_clock <= '0';
restart_on_next_trigger <= '0';
count_in <= (others=> '0');
zc_to_in <= '0';
clk_trg_r <= clk_trg;
else
if rising_edge(clock) then
if clock_ena = '1' then
clk_trg_r <= clk_trg;
load_data_r <= load_data;
if (restart_on_next_trigger = '1' and trigger = '1') or (restart_on_next_clock = '1') then
restart_on_next_clock <= '0';
restart_on_next_trigger <= '0';
count_ena <= '1';
count_in <= count_max;
prescale_in <= prescale_max;
end if;
if load_data = '1' and load_data_r = '0' then
if wait_for_time_constant = '1' then
wait_for_time_constant <= '0';
time_constant_loaded <= '1';
if d_in = X"00" then
count_max <= '1'&X"00";
else
count_max <= '0'&d_in;
end if;
if control_word(6) = '0' and count_ena = '0' then -- in timer mode, if count was stooped
if control_word(3) = '0' then -- auto start when time_constant loaded
restart_on_next_clock <= '1';
else -- wait for trigger to start
restart_on_next_trigger <= '1';
end if;
end if;
else -- not waiting for time constant
if d_in(0) = '1' then -- check if its a control world
control_word <= d_in;
wait_for_time_constant <= d_in(2);
restart_on_next_clock <= '0';
restart_on_next_trigger <= '0';
if d_in(1) = '1' then -- software reset
count_ena <= '0';
time_constant_loaded <= '0';
zc_to_in <= '0';
-- zc_to_in_r <= '0';
clk_trg_r <= clk_trg;
end if;
end if;
end if;
end if; -- end load data
-- counter
zc_to_in <= '0';
if ((control_word(6) = '1' and trigger = '1' ) or
(control_word(6) = '0' and count_ena = '1') ) and time_constant_loaded = '1' then
if prescale_in = 0 then
prescale_in <= '0'&prescale_max(7 downto 1); -- test divide by 2 !
if count_in = 0 then
zc_to_in <= '1';
count_in <= count_max;
else
count_in <= count_in - '1';
end if;
else
prescale_in <= prescale_in - '1';
end if;
end if;
end if;
end if;
end if;
end process;
end struct;

View File

@@ -0,0 +1,84 @@
-- -----------------------------------------------------------------------
--
-- Syntiac's generic VHDL support files.
--
-- -----------------------------------------------------------------------
-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com)
-- http://www.syntiac.com/fpga64.html
--
-- Modified April 2016 by Dar (darfpga@aol.fr)
-- http://darfpga.blogspot.fr
-- Remove address register when writing
--
-- -----------------------------------------------------------------------
--
-- gen_rwram.vhd
--
-- -----------------------------------------------------------------------
--
-- generic ram.
--
-- -----------------------------------------------------------------------
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.numeric_std.ALL;
-- -----------------------------------------------------------------------
entity gen_ram is
generic (
dWidth : integer := 8;
aWidth : integer := 10
);
port (
clk : in std_logic;
we : in std_logic;
addr : in std_logic_vector((aWidth-1) downto 0);
d : in std_logic_vector((dWidth-1) downto 0);
q : out std_logic_vector((dWidth-1) downto 0)
);
end entity;
-- -----------------------------------------------------------------------
architecture rtl of gen_ram is
subtype addressRange is integer range 0 to ((2**aWidth)-1);
type ramDef is array(addressRange) of std_logic_vector((dWidth-1) downto 0);
signal ram: ramDef;
signal rAddrReg : std_logic_vector((aWidth-1) downto 0);
signal qReg : std_logic_vector((dWidth-1) downto 0);
begin
-- -----------------------------------------------------------------------
-- Signals to entity interface
-- -----------------------------------------------------------------------
-- q <= qReg;
-- -----------------------------------------------------------------------
-- Memory write
-- -----------------------------------------------------------------------
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
if we = '1' then
ram(to_integer(unsigned(addr))) <= d;
end if;
end if;
end process;
-- -----------------------------------------------------------------------
-- Memory read
-- -----------------------------------------------------------------------
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
-- qReg <= ram(to_integer(unsigned(rAddrReg)));
-- rAddrReg <= addr;
---- qReg <= ram(to_integer(unsigned(addr)));
q <= ram(to_integer(unsigned(addr)));
end if;
end process;
--q <= ram(to_integer(unsigned(addr)));
end architecture;

View File

@@ -0,0 +1,926 @@
---------------------------------------------------------------------------------
-- Kick by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019)
-- http://darfpga.blogspot.fr
---------------------------------------------------------------------------------
-- gen_ram.vhd & io_ps2_keyboard
--------------------------------
-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com)
-- http://www.syntiac.com/fpga64.html
---------------------------------------------------------------------------------
-- T80/T80se - Version : 304
-----------------------------
-- Z80 compatible microprocessor core
-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
---------------------------------------------------------------------------------
-- YM2149 (AY-3-8910)
-- Copyright (c) MikeJ - Jan 2005
---------------------------------------------------------------------------------
-- Educational use only
-- Do not redistribute synthetized file with roms
-- Do not redistribute roms whatever the form
-- Use at your own risk
---------------------------------------------------------------------------------
-- Features :
-- Video : 31Khz/60Hz
-- Coctail mode : NO
-- Sound : OK
-- Use with MAME roms from kick.zip
--
-- Use make_kick_proms.bat to build vhd file from binaries
-- (CRC list included)
-- Kick/Kickman (midway mcr) Hardware caracteristics :
--
-- VIDEO : 1xZ80@3MHz CPU accessing its program rom, working ram,
-- sprite data ram, I/O, sound board register and trigger.
-- 24Kx8bits program rom
--
-- One char/background tile map 30x32
-- 2x4Kx8bits graphics rom 4bits/pixel
-- rbg programmable ram palette 16 colors 12bits : 4red 4green 4blue
--
-- 128 sprites, up to ~15/line, 32x32 with flip H/V
-- 4x4Kx8bits graphics rom 4bits/pixel
-- rbg programmable ram palette 16 colors 12bits : 4red 4green 4blue
--
-- Working ram : 2Kx8bits
-- video (char/background) ram : 1Kx8bits
-- Sprites ram : 512x8bits + 512x8bits cache buffer
-- Sprites line buffer rams : 1 scan line delay flip/flop 2x256x8bits
--
-- SOUND : see Kick_sound_board.vhd
---------------------------------------------------------------------------------
-- Schematics remarks :
--
-- Display is 512x480 pixels (video 635x525 lines @ 20MHz )
-- 635/20e6 = 31.75us per line (31.750KHz)
-- 31.75*525 = 16.67ms per frame (59.99Hz)
--
-- Original video is interlaced 240 display lines per 1/2 frame
--
-- H0 and V0 are not use for background => each bg tile is 16x16 pixel but
-- background graphics is 2x2 pixels defintion.
--
-- Sprite are 32x32 pixels with 1x1 pixel definition, 16 lines for odd 1/2
-- frame and 16 lines for even 2/2 frame thanks to V8 on sprite rom ROMAD2
-- (look at 74ls86 G1 pin 9 on video genration board schematics)
--
-- *H and V stand for Horizontal en Vertical counter (Hcnt, Vcnt in VHDL code)
--
-- /!\ For VHDL port interlaced video mode is replaced with progressive video
-- mode.
--
-- Sprite data are stored first by cpu into a 'cache' buffer (staging ram at
-- K6/L6) this buffer is read and write for cpu. After visible display, cache
-- buffer (512x8) is moved to actual sprite ram buffer (512x8). Actual sprite
-- buffer is access by transfer address counter during 2 scanlines after
-- visible area and only by sprite machine during visible area.
--
-- Thus cpu can read and update sprites position during entire frame except
-- during 2 lines.
--
-- Sprite data are organised (as seen by cpu F000-F1FF) into 128 * 4bytes.
-- bytes #1 : Vertical position
-- bytes #2 : code and attribute
-- bytes #3 : Horizontal position
-- bytes #4 : not used
--
-- Athough 1x1 pixel defintion sprite position horizontal/vertical is made on
-- on a 2x2 grid (due to only 8bits for position data)
--
-- Z80-CTC : interruption ar managed by CTC chip. ONly channel 3 is trigered
-- by hardware signal line 493. channel 0 to 2 are in timer mode. Schematic
-- show zc/to of channel 0 connected to clk/trg of channel 1. This seems to be
-- unsued for that (Kick) game.
--
-- CPU programs 4 interuptions : (Vector D0)
--
-- IT ch 3 : triggered by line 493 : once per frame : start @00D8
-- set timer ch0 to launch interrupt around line 20
-- set timer ch1 to launch interrupt around line 240
--
-- IT ch 0 : triggered by timer ch 0 : once per frame : start @017E
-- stop timer 0
--
-- IT ch 1 : triggered by timer ch 1 : once per frame : start @0192
-- stop timer 1
--
-- IT ch 2 : trigged by timer ch 2 : once every ~105 scanlines : start @04E1
-- read angle decoder
--
-- Z80-CTC VHDL port keep separated interrupt controler and each counter so
-- one can use them on its own. Priority daisy-chain is not done (not used in
-- that game). clock polarity selection is not done since it has no meaning
-- with digital clock/enable (e.g cpu_ena signal) method.
--
-- Angle (spin) decoder : Original design is a simple Up/Down 4 bits counter.
-- Replacement is proposed in kick_de10_lite.vhd as a 10bits counter allowing
-- more stable speed. It make use of CTC zc_to channel 2 signal to avoid
-- aliasing problems. Despite speed selection (faster/slower) is available
-- from keyboard key it hardly simulate a real spinner.
--
-- Ressource : input clock 40MHz is chosen to allow easy making of 20MHz for
-- pixel clock and 8MHz signal for amplitude modulation circuit of ssio board
--
--
-- TODO :
-- Working ram could be initialized to set initial difficulty level and
-- initial bases (live) number. Otherwise one can set it up by using service
-- menu at each power up.
--
---------------------------------------------------------------------------------
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
use ieee.numeric_std.all;
entity kick is
port(
clock_40 : in std_logic;
reset : in std_logic;
--tv15Khz_mode : in std_logic;
video_r : out std_logic_vector(3 downto 0);
video_g : out std_logic_vector(3 downto 0);
video_b : out std_logic_vector(3 downto 0);
video_clk : out std_logic;
--video_csync : out std_logic;
video_blankn : out std_logic;
video_hs : out std_logic;
video_vs : out std_logic;
separate_audio : in std_logic;
audio_out_l : out std_logic_vector(15 downto 0);
audio_out_r : out std_logic_vector(15 downto 0);
STAND : in std_logic;
CANCEL : in std_logic;
DEAL : in std_logic;
HOLD5 : in std_logic;
HOLD4 : in std_logic;
HOLD3 : in std_logic;
HOLD2 : in std_logic;
HOLD1 : in std_logic;
COIN1 : in std_logic;
COIN2 : in std_logic;
GAMBLE_IN : in std_logic;
GAMBLE_OUT : in std_logic;
bgcolor : in std_logic;
cpu_rom_addr : out std_logic_vector(14 downto 0);
cpu_rom_do : in std_logic_vector(7 downto 0);
cpu_rom_rd : out std_logic
);
end kick;
architecture struct of kick is
signal reset_n : std_logic;
signal clock_vid : std_logic;
signal clock_vidn: std_logic;
signal clock_cnt : std_logic_vector(3 downto 0) := "0000";
signal hcnt : std_logic_vector(9 downto 0) := (others=>'0'); -- horizontal counter
signal vcnt : std_logic_vector(9 downto 0) := (others=>'0'); -- vertical counter
signal vflip : std_logic_vector(9 downto 0) := (others=>'0'); -- vertical counter flip
signal frame : std_logic_vector(9 downto 0) := (others=>'0'); -- frame counter dbg
signal pix_ena : std_logic;
signal pix_ena_r : std_logic;
signal cpu_ena : std_logic;
signal cpu_addr : std_logic_vector(15 downto 0);
signal cpu_di : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal cpu_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal cpu_wr_n : std_logic;
signal cpu_rd_n : std_logic;
signal cpu_mreq_n : std_logic;
signal cpu_ioreq_n : std_logic;
signal cpu_irq_n : std_logic;
signal cpu_m1_n : std_logic;
signal ctc_controler_we : std_logic;
signal ctc_controler_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ctc_int_ack : std_logic;
signal ctc_counter_0_we : std_logic;
-- signal ctc_counter_0_trg : std_logic;
signal ctc_counter_0_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ctc_counter_0_int : std_logic;
signal ctc_counter_1_we : std_logic;
-- signal ctc_counter_1_trg : std_logic;
signal ctc_counter_1_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ctc_counter_1_int : std_logic;
signal ctc_counter_2_we : std_logic;
-- signal ctc_counter_2_trg : std_logic;
signal ctc_counter_2_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ctc_counter_2_int : std_logic;
signal ctc_counter_3_we : std_logic;
signal ctc_counter_3_trg : std_logic;
signal ctc_counter_3_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ctc_counter_3_int : std_logic;
signal wram_we : std_logic;
signal wram_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal bg_ram_addr: std_logic_vector(9 downto 0);
signal bg_ram_we : std_logic;
signal bg_ram_cpu_access : std_logic;
signal bg_ram_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal bg_code_line : std_logic_vector(11 downto 0);
signal bg_graphx1_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal bg_graphx2_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal bg_vid : std_logic_vector(3 downto 0);
signal bg_palette_addr : std_logic_vector(3 downto 0);
signal sp_ram_cache_addr : std_logic_vector(8 downto 0);
signal sp_ram_cache_we : std_logic;
signal sp_ram_cache_cpu_access : std_logic;
signal sp_ram_cache_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal move_buf : std_logic;
signal sp_ram_addr : std_logic_vector(8 downto 0);
signal sp_ram_we : std_logic;
signal sp_ram_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_cnt : std_logic_vector(6 downto 0);
signal sp_code : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal sp_input_phase : std_logic_vector( 5 downto 0);
signal sp_done : std_logic;
signal sp_vcnt : std_logic_vector( 9 downto 0);
signal sp_line : std_logic_vector( 4 downto 0);
signal sp_hcnt : std_logic_vector( 8 downto 0); -- lsb used to mux rd/wr line buffer
signal sp_on_line : std_logic;
signal sp_on_line_r : std_logic;
signal sp_byte_cnt : std_logic_vector( 1 downto 0);
signal sp_code_line : std_logic_vector(12 downto 0);
signal sp_hflip : std_logic_vector( 1 downto 0);
signal sp_vflip : std_logic_vector( 4 downto 0);
signal sp_graphx1_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal sp_graphx2_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal sp_graphx3_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal sp_graphx4_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal sp_mux_roms : std_logic_vector( 1 downto 0);
signal sp_graphx_mux : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal sp_graphx_flip : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal sp_buffer_ram1_addr : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_buffer_ram1_we : std_logic;
signal sp_buffer_ram1_di : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_buffer_ram1_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_buffer_ram1_do_r : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_buffer_ram2_addr : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_buffer_ram2_we : std_logic;
signal sp_buffer_ram2_di : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_buffer_ram2_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_buffer_ram2_do_r : std_logic_vector(7 downto 0);
signal sp_vid : std_logic_vector(3 downto 0);
signal palette_addr : std_logic_vector(3 downto 0);
signal palette_F4_we : std_logic;
signal palette_F8_we : std_logic;
signal bg_palette_red_we : std_logic;
signal bg_palette_red_do : std_logic_vector(3 downto 0);
signal bg_palette_green_we : std_logic;
signal bg_palette_green_do : std_logic_vector(3 downto 0);
signal bg_palette_blue_we : std_logic;
signal bg_palette_blue_do : std_logic_vector(3 downto 0);
signal sp_palette_red_we : std_logic;
signal sp_palette_red_do : std_logic_vector(3 downto 0);
signal sp_palette_green_we : std_logic;
signal sp_palette_green_do : std_logic_vector(3 downto 0);
signal sp_palette_blue_we : std_logic;
signal sp_palette_blue_do : std_logic_vector(3 downto 0);
signal ssio_iowe : std_logic;
signal ssio_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal input_0 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal input_1 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal input_2 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal input_3 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal input_4 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal P24 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal P28 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal P2C : std_logic_vector(7 downto 0);
signal mram_we : std_logic;
signal mram_do : std_logic_vector(7 downto 0);
begin
clock_vid <= clock_40;
clock_vidn <= not clock_40;
reset_n <= not reset;
-- make enables clock from clock_vid
process (clock_vid, reset)
begin
if reset='1' then
clock_cnt <= (others=>'0');
else
if rising_edge(clock_vid) then
if clock_cnt = "1111" then -- divide by 16
clock_cnt <= (others=>'0');
else
clock_cnt <= clock_cnt + 1;
end if;
end if;
end if;
end process;
--
cpu_ena <= '1' when clock_cnt = "1111" else '0'; -- (2.5MHz)
pix_ena <= clock_cnt(0); -- (20MHz)
-----------------------------------
-- Video scanner 635x525 @20Mhz --
-- display 512x480 --
-----------------------------------
process (reset, clock_vid)
begin
if reset='1' then
hcnt <= (others=>'0');
vcnt <= (others=>'0');
frame <= (others=>'0');
else
if rising_edge(clock_vid) then
if pix_ena = '1' then
hcnt <= hcnt + 1;
if hcnt = 634 then
hcnt <= (others=>'0');
vcnt <= vcnt + 1;
if vcnt = 524 then
vcnt <= (others=>'0');
frame <= frame + 1;
end if;
end if;
if vcnt = 490-1 then video_vs <= '0'; end if; -- front porch 10
if vcnt = 492-1 then video_vs <= '1'; end if; -- sync pulse 2
-- back porch 33
if hcnt = 512+13-8 then video_hs <= '0'; end if; -- front porch 16/25*20 = 13
if hcnt = 512+90-8 then video_hs <= '1'; end if; -- sync pulse 96/25*20 = 77
-- back porch 48/25*20 = 38
video_blankn <= '0';
if hcnt >= 2 and hcnt < 514 and
vcnt >= 1 and vcnt < 481 then video_blankn <= '1';end if;
end if;
end if;
end if;
end process;
--------------------
-- players inputs --
--------------------
input_0 <= '1' & not COIN2 & not GAMBLE_OUT & not GAMBLE_IN & "111" & not COIN1;
input_1 <= not STAND & not CANCEL & not DEAL & not HOLD5 & not HOLD4 & not HOLD3 & not HOLD2 & not HOLD1;
input_2 <= x"FF"; -- only in test mode input test
input_3 <= not bgcolor & "1111111"; --Background Color, Currency, Cards After 5th Coin, Unused, Unused, Novelty, Music, Hopper
input_4 <= x"FF"; -- Unused
P24 <= x"FF";
P28 <= x"FF"; -- Unknown
P2C <= x"FF";
------------------------------------------
-- cpu data input with address decoding --
------------------------------------------
cpu_di <= cpu_rom_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) < X"7" else -- 0000-6FFF
wram_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"7" else -- 7000-7FFF
mram_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 9) = "1000000" else -- 8000-81FF
sp_ram_cache_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 9) = "1111000" else -- sprite ram 0xF000-0xF1FF
bg_ram_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 10) = "111111" else -- video ram 0xFC00-0xFFFF
ctc_controler_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_m1_n = '0' else -- ctc ctrl (interrupt vector)
ssio_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 4) = X"0" else
ctc_counter_3_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F3" else
ctc_counter_2_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F2" else
ctc_counter_1_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F1" else
ctc_counter_0_do when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F0" else
X"FF";
------------------------------------------------------------------------
-- Misc registers : ctc write enable / interrupt acknowledge
------------------------------------------------------------------------
ctc_counter_3_trg <= '1' when vcnt = 493 else '0';
ctc_counter_3_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F3" else '0';
ctc_counter_2_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F2" else '0';
ctc_counter_1_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F1" else '0';
ctc_counter_0_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 0) = X"F0" else '0';
ctc_controler_we <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' and cpu_addr(7 downto 2) = "111100" else '0'; -- F0-F3
ctc_int_ack <= '1' when cpu_ioreq_n = '0' and cpu_m1_n = '0' else '0';
------------------------------------------
-- write enable / ram access from CPU --
------------------------------------------
wram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"7" else '0';
mram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 9) = "1000000" else '0';
sp_ram_cache_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 9) = "1111000" else '0';
bg_ram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 10) = "111111" else '0';
sp_ram_cache_cpu_access <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_wr_n = '0' or cpu_rd_n = '0') and cpu_addr(15 downto 9) = "1111000" else '0';
bg_ram_cpu_access <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_wr_n = '0' or cpu_rd_n = '0') and cpu_addr(15 downto 10) = "111111" else '0';
ssio_iowe <= '1' when cpu_wr_n = '0' and cpu_ioreq_n = '0' else '0';
----------------------
--- sprite machine ---
----------------------
vflip <= 480-vcnt; -- apply mirror flip
process (clock_vid)
begin
if rising_edge(clock_vid) then
if pix_ena = '1' then
if hcnt = 0 then
sp_cnt <= (others => '0');
sp_input_phase <= (others => '0');
sp_on_line <= '0';
sp_done <= '0';
end if;
if sp_done = '0' then
sp_input_phase <= sp_input_phase + 1 ;
sp_hcnt <= sp_hcnt + 1;
case sp_input_phase is
when "000000" =>
if sp_vcnt(8 downto 5) = x"F" then
sp_line <= sp_vcnt(4 downto 0);
else
sp_input_phase <= (others => '0');
sp_cnt <= sp_cnt + 1;
if sp_cnt = "1111111" then sp_done <= '1'; end if;
end if;
sp_byte_cnt <= (others => '0');
when "000001" =>
sp_code <= sp_ram_do;
when "000010" =>
sp_hcnt <= sp_ram_do & '0';
sp_on_line <= '1';
when "001001"|"010001"|"011001" =>
sp_byte_cnt <= sp_byte_cnt + 1;
when "100001" =>
sp_on_line <= '0';
sp_input_phase <= (others => '0');
sp_cnt <= sp_cnt + 1;
if sp_cnt = "1111111" then sp_done <= '1'; end if;
when others =>
null;
end case;
sp_mux_roms <= sp_input_phase(2 downto 1);
end if;
if hcnt(0) = '0' then
sp_buffer_ram1_do_r <= sp_buffer_ram1_do;
sp_buffer_ram2_do_r <= sp_buffer_ram2_do;
end if;
sp_on_line_r <= sp_on_line;
pix_ena_r <= pix_ena;
end if;
end if;
end process;
sp_ram_cache_addr <= cpu_addr(8 downto 0) when sp_ram_cache_cpu_access = '1' else sp_ram_addr;
move_buf <= '1' when vcnt(8 downto 1) = 250 else '0'; -- line 500-501
sp_ram_addr <= vcnt(0) & hcnt(8 downto 1) when move_buf = '1' else sp_cnt & sp_input_phase(1 downto 0);
sp_ram_we <= hcnt(0) when move_buf = '1' else '0';
sp_vcnt <= vflip + (sp_ram_do & '0'); -- valid when sp_input_phase = 0
sp_hflip <= (others => sp_code(6));
sp_vflip <= (others => sp_code(7));
sp_code_line <= sp_code(5 downto 0) & (sp_line xor sp_vflip) & (sp_byte_cnt xor sp_hflip); -- sprite graphics roms addr
sp_graphx_mux <= sp_graphx1_do when (sp_hflip(0) = '0' and sp_mux_roms = "01") or
(sp_hflip(0) = '1' and sp_mux_roms = "00") else
sp_graphx2_do when (sp_hflip(0) = '0' and sp_mux_roms = "10") or
(sp_hflip(0) = '1' and sp_mux_roms = "11") else
sp_graphx3_do when (sp_hflip(0) = '0' and sp_mux_roms = "11") or
(sp_hflip(0) = '1' and sp_mux_roms = "10") else
sp_graphx4_do when (sp_hflip(0) = '0' and sp_mux_roms = "00") or
(sp_hflip(0) = '1' and sp_mux_roms = "01") ;
sp_graphx_flip <= sp_graphx_mux when sp_hflip(0) = '0' else
sp_graphx_mux(3 downto 0) & sp_graphx_mux(7 downto 4);
sp_buffer_ram1_di <= sp_buffer_ram1_do or sp_graphx_flip when vflip(0) = '1' else "00000000";
sp_buffer_ram1_addr <= sp_hcnt(8 downto 1) when vflip(0) = '1' else hcnt(8 downto 1) + X"03";
sp_buffer_ram1_we <= not sp_hcnt(0) and sp_on_line and pix_ena when vflip(0) = '1' else hcnt(0);
sp_buffer_ram2_di <= sp_buffer_ram2_do or sp_graphx_flip when vflip(0) = '0' else "00000000";
sp_buffer_ram2_addr <= sp_hcnt(8 downto 1) when vflip(0) = '0' else hcnt(8 downto 1) + X"03";
sp_buffer_ram2_we <= not sp_hcnt(0) and sp_on_line and pix_ena when vflip(0) = '0' else hcnt(0);
sp_vid <= sp_buffer_ram1_do_r(7 downto 4) when (vflip(0) = '0') and (hcnt(0) = '1') else
sp_buffer_ram1_do_r(3 downto 0) when (vflip(0) = '0') and (hcnt(0) = '0') else
sp_buffer_ram2_do_r(7 downto 4) when (vflip(0) = '1') and (hcnt(0) = '1') else
sp_buffer_ram2_do_r(3 downto 0) when (vflip(0) = '1') and (hcnt(0) = '0');
--------------------
--- char machine ---
--------------------
bg_ram_addr <= cpu_addr(9 downto 0) when bg_ram_cpu_access = '1' else vflip(8 downto 4) & hcnt(8 downto 4);
bg_code_line <= bg_ram_do & vflip(3 downto 1) & hcnt(3);
process (clock_vid)
begin
if rising_edge(clock_vid) then
if hcnt(0) = '1' then
case hcnt(2 downto 1) is
when "00" => bg_palette_addr <= bg_graphx2_do(7 downto 6) & bg_graphx1_do(7 downto 6);
when "01" => bg_palette_addr <= bg_graphx2_do(5 downto 4) & bg_graphx1_do(5 downto 4);
when "10" => bg_palette_addr <= bg_graphx2_do(3 downto 2) & bg_graphx1_do(3 downto 2);
when others => bg_palette_addr <= bg_graphx2_do(1 downto 0) & bg_graphx1_do(1 downto 0);
end case;
end if;
end if;
end process;
bg_vid <= bg_palette_addr;
---------------------------
-- mux char/sprite video --
---------------------------
palette_F4_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 8) = X"F4" else '0'; -- 0xF400-F4FF
palette_F8_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 8) = X"F8" else '0'; -- 0xF800-F8FF
palette_addr <= cpu_addr(3 downto 0) when (palette_F4_we = '1' or palette_F8_we = '1') else bg_vid when sp_vid = "0000" else sp_vid;
bg_palette_red_we <= '1' when palette_F8_we = '1' and cpu_addr(4) = '0' else '0'; -- 0xF800-0F d0-d3 (G11)
bg_palette_green_we <= '1' when palette_F4_we = '1' and cpu_addr(4) = '0' else '0'; -- 0xF400-0F d0-d3 ( G9)
bg_palette_blue_we <= '1' when palette_F4_we = '1' and cpu_addr(4) = '0' else '0'; -- 0xF400-0F d4-d7 (F11)
sp_palette_red_we <= '1' when palette_F8_we = '1' and cpu_addr(4) = '1' else '0'; -- 0xF810-1F d0-d3 (G10)
sp_palette_green_we <= '1' when palette_F4_we = '1' and cpu_addr(4) = '1' else '0'; -- 0xF410-1F d0-d3 ( G8)
sp_palette_blue_we <= '1' when palette_F4_we = '1' and cpu_addr(4) = '1' else '0'; -- 0xF410-1F d4-d7 (F10)
process (clock_vid)
begin
if rising_edge(clock_vid) then
if sp_vid = "0000" then
video_r <= bg_palette_red_do;
video_g <= bg_palette_green_do;
video_b <= bg_palette_blue_do;
else
video_r <= sp_palette_red_do;
video_g <= sp_palette_green_do;
video_b <= sp_palette_blue_do;
end if;
end if;
end process;
------------------------------
-- components & sound board --
------------------------------
-- microprocessor Z80
cpu : entity work.T80se
generic map(Mode => 0, T2Write => 1, IOWait => 1)
port map(
RESET_n => reset_n,
CLK_n => clock_vid,
CLKEN => cpu_ena,
WAIT_n => '1',
INT_n => cpu_irq_n,
NMI_n => '1', --cpu_nmi_n,
BUSRQ_n => '1',
M1_n => cpu_m1_n,
MREQ_n => cpu_mreq_n,
IORQ_n => cpu_ioreq_n,
RD_n => cpu_rd_n,
WR_n => cpu_wr_n,
RFSH_n => open,
HALT_n => open,
BUSAK_n => open,
A => cpu_addr,
DI => cpu_di,
DO => cpu_do
);
-- CTC interrupt controler Z80-CTC (MK3882)
ctc_controler : entity work.ctc_controler
port map(
clock => clock_vid,
clock_ena => cpu_ena,
reset => reset,
d_in => cpu_do,
load_data => ctc_controler_we,
int_ack => ctc_int_ack,
int_pulse_0 => ctc_counter_0_int,
int_pulse_1 => ctc_counter_1_int,
int_pulse_2 => ctc_counter_2_int,
int_pulse_3 => ctc_counter_3_int,
d_out => ctc_controler_do,
int_n => cpu_irq_n
);
ctc_counter_0 : entity work.ctc_counter
port map(
clock => clock_vid,
clock_ena => cpu_ena,
reset => reset,
d_in => cpu_do,
load_data => ctc_counter_0_we,
clk_trg => '0',
d_out => ctc_counter_0_do,
zc_to => open, -- zc/to #0 (pin 7) connected to clk_trg #1 (pin 22) on schematics (seems to be not used)
int_pulse => ctc_counter_0_int
);
ctc_counter_1 : entity work.ctc_counter
port map(
clock => clock_vid,
clock_ena => cpu_ena,
reset => reset,
d_in => cpu_do,
load_data => ctc_counter_1_we,
clk_trg => '0',
d_out => ctc_counter_1_do,
zc_to => open,
int_pulse => ctc_counter_1_int
);
ctc_counter_2 : entity work.ctc_counter
port map(
clock => clock_vid,
clock_ena => cpu_ena,
reset => reset,
d_in => cpu_do,
load_data => ctc_counter_2_we,
clk_trg => '0',
d_out => ctc_counter_2_do,
zc_to => open, --ctc_zc_to_2, -- used for spin angle decoder simulation
int_pulse => ctc_counter_2_int
);
ctc_counter_3 : entity work.ctc_counter
port map(
clock => clock_vid,
clock_ena => cpu_ena,
reset => reset,
d_in => cpu_do,
load_data => ctc_counter_3_we,
clk_trg => ctc_counter_3_trg,
d_out => ctc_counter_3_do,
zc_to => open,
int_pulse => ctc_counter_3_int
);
cpu_rom_addr <= cpu_addr(14 downto 0);
-- working RAM 0x7000-0x77FF
wram : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 8, aWidth => 11)
port map(
clk => clock_vidn,
we => wram_we,
addr => cpu_addr(10 downto 0),
d => cpu_do,
q => wram_do
);
-- meter ram, 0x8000 - 0x81ff
meter_ram : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 8, aWidth => 9)
port map(
clk => clock_vidn,
we => mram_we,
addr => cpu_addr(8 downto 0),
d => cpu_do,
q => mram_do
);
-- video RAM 0xFC00-0xFFFF
video_ram : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 8, aWidth => 10)
port map(
clk => clock_vidn,
we => bg_ram_we,
addr => bg_ram_addr,
d => cpu_do,
q => bg_ram_do
);
-- sprite RAM (no cpu access)
sprite_ram : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 8, aWidth => 9)
port map(
clk => clock_vidn,
we => sp_ram_we,
addr => sp_ram_addr,
d => sp_ram_cache_do,
q => sp_ram_do
);
-- sprite RAM 0xF000-0xF1FF
sprites_ram_cache : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 8, aWidth => 9)
port map(
clk => clock_vidn,
we => sp_ram_cache_we,
addr => sp_ram_cache_addr,
d => cpu_do,
q => sp_ram_cache_do
);
-- sprite line buffer 1
sprlinebuf1 : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 8, aWidth => 8)
port map(
clk => clock_vidn,
we => sp_buffer_ram1_we,
addr => sp_buffer_ram1_addr,
d => sp_buffer_ram1_di,
q => sp_buffer_ram1_do
);
-- sprite line buffer 2
sprlinebuf2 : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 8, aWidth => 8)
port map(
clk => clock_vidn,
we => sp_buffer_ram2_we,
addr => sp_buffer_ram2_addr,
d => sp_buffer_ram2_di,
q => sp_buffer_ram2_do
);
-- background graphics ROM G4
bg_graphics_1 : entity work.draw_bg_bits_1
port map(
clk => clock_vidn,
addr => bg_code_line,
data => bg_graphx1_do
);
-- background graphics ROM G5
bg_graphics_2 : entity work.draw_bg_bits_2
port map(
clk => clock_vidn,
addr => bg_code_line,
data => bg_graphx2_do
);
--sprite graphics ROM 1E
sprite_graphics_1 : entity work.draw_sp_bits_1
port map(
clk => clock_vidn,
addr => sp_code_line,
data => sp_graphx1_do
);
-- sprite graphics ROM 1D
sprite_graphics_2 : entity work.draw_sp_bits_2
port map(
clk => clock_vidn,
addr => sp_code_line,
data => sp_graphx2_do
);
-- sprite graphics ROM 1B
sprite_graphics_3 : entity work.draw_sp_bits_3
port map(
clk => clock_vidn,
addr => sp_code_line,
data => sp_graphx3_do
);
-- sprite graphics ROM 1A
sprite_graphics_4 : entity work.draw_sp_bits_4
port map(
clk => clock_vidn,
addr => sp_code_line,
data => sp_graphx4_do
);
--kick_sound_board
sound_board : entity work.kick_sound_board
port map(
clock_40 => clock_40,
reset => reset,
main_cpu_addr => cpu_addr(7 downto 0),
ssio_iowe => ssio_iowe,
ssio_di => cpu_do,
ssio_do => ssio_do,
input_0 => input_0,
input_1 => input_1,
input_2 => input_2,
input_3 => input_3,
input_4 => input_4,
separate_audio => separate_audio,
audio_out_l => audio_out_l,
audio_out_r => audio_out_r,
dbg_cpu_addr => open --dbg_cpu_addr
);
-- background palette red
bg_palette_red : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 4, aWidth => 4)
port map(
clk => clock_vidn,
we => bg_palette_red_we,
addr => palette_addr,
d => cpu_do(3 downto 0),
q => bg_palette_red_do
);
-- background palette green
bg_palette_green : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 4, aWidth => 4)
port map(
clk => clock_vidn,
we => bg_palette_green_we,
addr => palette_addr,
d => cpu_do(3 downto 0),
q => bg_palette_green_do
);
-- background palette blue
bg_palette_blue : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 4, aWidth => 4)
port map(
clk => clock_vidn,
we => bg_palette_blue_we,
addr => palette_addr,
d => cpu_do(7 downto 4),
q => bg_palette_blue_do
);
-- sprite palette red
bg_sprite_red : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 4, aWidth => 4)
port map(
clk => clock_vidn,
we => sp_palette_red_we,
addr => palette_addr,
d => cpu_do(3 downto 0),
q => sp_palette_red_do
);
-- sprite palette green
bg_sprite_green : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 4, aWidth => 4)
port map(
clk => clock_vidn,
we => sp_palette_green_we,
addr => palette_addr,
d => cpu_do(3 downto 0),
q => sp_palette_green_do
);
-- sprite palette blue
bg_sprite_blue : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 4, aWidth => 4)
port map(
clk => clock_vidn,
we => sp_palette_blue_we,
addr => palette_addr,
d => cpu_do(7 downto 4),
q => sp_palette_blue_do
);
end struct;

View File

@@ -0,0 +1,548 @@
---------------------------------------------------------------------------------
-- Kick_sound_board by Dar (darfpga@aol.fr) (19/10/2019)
-- http://darfpga.blogspot.fr
---------------------------------------------------------------------------------
-- gen_ram.vhd & io_ps2_keyboard
--------------------------------
-- Copyright 2005-2008 by Peter Wendrich (pwsoft@syntiac.com)
-- http://www.syntiac.com/fpga64.html
---------------------------------------------------------------------------------
-- T80/T80se - Version : 304
-----------------------------
-- Z80 compatible microprocessor core
-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
---------------------------------------------------------------------------------
-- YM2149 (AY-3-8910)
-- Copyright (c) MikeJ - Jan 2005
---------------------------------------------------------------------------------
-- Educational use only
-- Do not redistribute synthetized file with roms
-- Do not redistribute roms whatever the form
-- Use at your own risk
---------------------------------------------------------------------------------
--
-- SOUND : 1xZ80 @ 2.0MHz CPU accessing its program rom, working ram, 2x-AY3-8910
-- 8Kx8bits program rom
-- 1Kx8bits working ram
--
-- 1xAY-3-8910
-- 3 sound channels
--
-- 1xAY-3-8910
-- 3 sound channels
--
-- 6 sound modulation (required 8MHz signal => 40MHz/5)
-- 2 global volume control (not activated - not sure it was used for kick )
--
-- I/O :
-- 4x8bits command registers from main cpu board (IRAM)
-- 1x8bits status registers to main cpu board (STAT)
-- 5x8bits input buffers to main cpu board (IP0-IP5)
-- 2x8bits output registers from main cpu board (OP0/OP4)
--
---------------------------------------------------------------------------------
-- Schematics remarks :
-- Not sure global volume are used => both deactivated
-- Not sure if global channels are mixed together or not => allow for
-- external control mixed/separated
---------------------------------------------------------------------------------
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
use ieee.numeric_std.all;
entity kick_sound_board is
port(
clock_40 : in std_logic;
reset : in std_logic;
main_cpu_addr : in std_logic_vector(7 downto 0);
ssio_iowe : in std_logic;
ssio_di : in std_logic_vector(7 downto 0);
ssio_do : out std_logic_vector(7 downto 0);
input_0 : in std_logic_vector(7 downto 0);
input_1 : in std_logic_vector(7 downto 0);
input_2 : in std_logic_vector(7 downto 0);
input_3 : in std_logic_vector(7 downto 0);
input_4 : in std_logic_vector(7 downto 0);
separate_audio : in std_logic;
audio_out_l : out std_logic_vector(15 downto 0);
audio_out_r : out std_logic_vector(15 downto 0);
dbg_cpu_addr : out std_logic_vector(15 downto 0)
);
end kick_sound_board;
architecture struct of kick_sound_board is
signal reset_n : std_logic;
signal clock_snd : std_logic;
signal clock_sndn: std_logic;
signal clock_cnt1 : std_logic_vector(4 downto 0) := "00000";
signal cpu_ena : std_logic;
signal ena_4Mhz : std_logic;
signal clk_8Mhz : std_logic;
signal cpu_addr : std_logic_vector(15 downto 0);
signal cpu_di : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal cpu_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal cpu_wr_n : std_logic;
signal cpu_rd_n : std_logic;
signal cpu_mreq_n : std_logic;
signal cpu_ioreq_n : std_logic;
signal cpu_irq_n : std_logic;
signal cpu_m1_n : std_logic;
signal cpu_rom_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal wram_we : std_logic;
signal wram_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal iram_0_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal iram_1_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal iram_2_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal iram_3_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ssio_status : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal div_E11 : std_logic_vector(2 downto 0); -- binary counter 3msb of E11 - 74161
signal div_D11 : std_logic_vector(3 downto 0); -- decade counter - D11 - 74160
signal div_C12 : std_logic_vector(6 downto 0); -- stage ripple counter - C12 - MC140247
signal clr_int : std_logic;
signal ay1_audio_chan : std_logic_vector( 1 downto 0);
signal ay1_audio_muxed: std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ay1_bc1 : std_logic;
signal ay1_bdir : std_logic;
signal ay1_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ay1_cs : std_logic;
signal ay1_port_a : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ay1_port_b : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ay2_audio_chan : std_logic_vector( 1 downto 0);
signal ay2_audio_muxed: std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ay2_bc1 : std_logic;
signal ay2_bdir : std_logic;
signal ay2_do : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ay2_cs : std_logic;
signal ay2_port_a : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ay2_port_b : std_logic_vector( 7 downto 0);
signal ssio_82s123_addr : std_logic_vector(4 downto 0);
signal ssio_82s123_do : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ssio_modulation_clock : std_logic;
signal ssio_modulation_clock_r : std_logic;
signal ssio_modulation_load : std_logic;
signal modulation_counter_a1 : std_logic_vector(3 downto 0);
signal modulation_counter_b1 : std_logic_vector(3 downto 0);
signal modulation_counter_c1 : std_logic_vector(3 downto 0);
signal modulation_counter_a2 : std_logic_vector(3 downto 0);
signal modulation_counter_b2 : std_logic_vector(3 downto 0);
signal modulation_counter_c2 : std_logic_vector(3 downto 0);
signal ch_a1 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ch_b1 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ch_c1 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ch_a2 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ch_b2 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal ch_c2 : std_logic_vector(7 downto 0);
-- K volume data : 148 138 127 112 95 72 42 0
type bytes_array is array(0 to 7) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal K_volume : bytes_array := (X"94",X"8A",X"7F",X"70",X"5F",X"48",X"2A",X"00");
signal volume_ch1 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal volume_ch2 : std_logic_vector(7 downto 0);
signal snd_1 : std_logic_vector(17 downto 0);
signal snd_2 : std_logic_vector(17 downto 0);
signal snd_mono : std_logic_vector(18 downto 0);
begin
clock_snd <= clock_40;
clock_sndn <= not clock_40;
reset_n <= not reset;
-- debug
process (reset, clock_snd)
begin
if rising_edge(clock_snd) and cpu_ena ='1' and cpu_mreq_n ='0' then
dbg_cpu_addr <= cpu_addr;
end if;
end process;
-- make enables clock from clock_snd
process (clock_snd, reset)
begin
if reset='1' then
clock_cnt1 <= (others=>'0');
clk_8Mhz <= '0';
else
if rising_edge(clock_snd) then
if clock_cnt1 = "10011" then -- divide by 20
clock_cnt1 <= (others=>'0');
else
clock_cnt1 <= clock_cnt1 + 1;
end if;
if clock_cnt1 = "10011" or
clock_cnt1 = "00100" or
clock_cnt1 = "01001" or
clock_cnt1 = "01110" then
clk_8Mhz <= not clk_8Mhz; -- (50% duty cycle)
end if;
end if;
end if;
end process;
--
cpu_ena <= '1' when clock_cnt1 = "00000" else '0'; -- (2.0MHz)
ena_4Mhz <= '1' when clock_cnt1 = "00000" or
clock_cnt1 = "01010" else '0'; -- (4.0MHz)
------------------------------------------
-- cpu data input with address decoding --
------------------------------------------
cpu_di <= cpu_rom_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 14) = "00" else -- 0x0000-0x3FFF
wram_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"8" else -- 0x8000-0x83FF
iram_0_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 0)= X"9000" else
iram_1_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 0)= X"9001" else
iram_2_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 0)= X"9002" else
iram_3_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 0)= X"9003" else
ay1_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12)= X"A" else
ay2_do when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12)= X"B" else
x"FF" when cpu_mreq_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12)= X"F" else -- 0xF000 (sw3 dip - D14)
X"FF";
------------------------------------------
-- write enable to working ram from CPU --
------------------------------------------
wram_we <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"8" else '0'; -- 0x8000-0x83FF
clr_int <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and cpu_rd_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"E" else '0'; -- 0xE000-0xEFFF
ay1_cs <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_rd_n = '0' or cpu_wr_n = '0') and cpu_addr(15 downto 12) = X"A" else '0'; -- 0xA000-0xAFFF
ay2_cs <= '1' when cpu_mreq_n = '0' and (cpu_rd_n = '0' or cpu_wr_n = '0') and cpu_addr(15 downto 12) = X"B" else '0'; -- 0xB000-0xBFFF
ay1_bdir <= not (not ay1_cs or cpu_addr(0) );
ay1_bc1 <= not (not ay1_cs or cpu_addr(1) );
ay2_bdir <= not (not ay2_cs or cpu_addr(0) );
ay2_bc1 <= not (not ay2_cs or cpu_addr(1) );
ssio_do <= input_0 when main_cpu_addr = X"00" else -- Input 0 -- players, coins, ...
input_1 when main_cpu_addr = X"01" else -- Input 1
input_2 when main_cpu_addr = X"02" else -- Input 2
input_3 when main_cpu_addr = X"03" else -- Input 3 -- sw1 dip
input_4 when main_cpu_addr = X"04" else -- Input 4 -- sw2 dip
ssio_status when main_cpu_addr = X"07" else -- ssio status
x"FF";
process (clock_snd)
begin
if rising_edge(clock_snd) then
if cpu_wr_n = '0' and cpu_addr(15 downto 12) = X"C" then ssio_status <= cpu_do; end if; -- 0xC000-0xCFFF
end if;
end process;
------------------------------------------------------------------------
-- Misc registers : interrupt, counters E11/D11/C12
------------------------------------------------------------------------
process (clock_snd, reset, clr_int, ena_4Mhz)
begin
if reset = '1' then
div_E11 <= (others => '0'); -- 3msb of E11
div_D11 <= (others => '0'); -- decade counter
div_C12 <= (others => '0'); -- MC14024
else
if rising_edge(clock_snd) then
if ena_4Mhz = '1' then
div_E11 <= div_E11 + 1;
if div_E11 = "111" then
if div_D11 = "1001" then
div_D11 <= (others => '0');
else
div_D11 <= div_D11 + 1;
end if;
if div_D11 = "0100" then
div_C12 <= div_C12 + 1;
end if;
end if;
end if;
if clr_int = '1' then
div_C12 <= (others => '0');
end if;
end if;
end if;
end process;
cpu_irq_n <= not div_C12(6);
-------------------------------
-- sound modulation / volume --
-------------------------------
ssio_82s123_addr <= div_D11 & div_E11(2);
--74166 8 bits shift register (D13)
ssio_modulation_clock <= ssio_82s123_do(7-to_integer(unsigned(div_E11(1 downto 0) & clk_8Mhz)));
ssio_modulation_load <= '1' when div_D11 = "1001" else '0';
-- AY-3-8910 #1
-- ch A (pin 4) modulated by counter controled by port A3-0 (pin 18->21)
-- ch B (pin 3) modulated by counter controled by port A7-4 (pin 14->17)
-- ch C (pin 38) modulated by counter controled by port B3-0 (pin 10->13)
-- mute left and right port B7 (pin 6)
-- volume#1 contoled by port B6-4 (pin 7->9)
-- AY-3-8910 #2
-- ch A (pin 4) modulated by counter controled by port A3-0 (pin 18->21)
-- ch B (pin 3) modulated by counter controled by port A7-4 (pin 14->17)
-- ch C (pin 38) modulated by counter controled by port B3-0 (pin 10->13)
-- mute global port B7 (pin 6)
-- volume#2 contoled by port B6-4 (pin 7->9)
-- 4051 cmos mux (D5 and E3)
-- CBA
-- 000 => switch X0 (pin 13) ON others OFF
-- 001 => switch X1 (pin 14) ON others OFF
-- ...
-- 111 => switch X7 (pin 4) ON others OFF
-- Assuming R179 to R187 equivalent to
--
-- --------
-- --------| R2 |-------- -- with R1 = 24k + n*4.7k
-- ^ | -------- | ^ -- R2 = 24k
-- | --- --- | -- R3 = (7-n)*4.7
-- | | | | | | --
-- Vin | | | R1 R3 | | | Vout -- n being 4051 CBA value
-- | | | | | | --
-- | --- --- | -- which gives
-- | | | | -- Vout = Vin * (7-n)*4.7/(24+(7-n)*4.7)
-- ------------------------
--
-- let : Vout = Vin * K(n) = Vin * (7-n)*4.7/(24+(7-n)*4.7) * 256
--
-- with K(n) = [148 138 127 112 95 72 42 0]
--
process (clock_snd, ssio_modulation_clock, ssio_modulation_load)
begin
if rising_edge(clock_snd) then
ssio_modulation_clock_r <= ssio_modulation_clock;
if ssio_modulation_load = '1' then
modulation_counter_a1 <= ay1_port_a(3 downto 0);
modulation_counter_b1 <= ay1_port_a(7 downto 4);
modulation_counter_c1 <= ay1_port_b(3 downto 0);
modulation_counter_a2 <= ay2_port_a(3 downto 0);
modulation_counter_b2 <= ay2_port_a(7 downto 4);
modulation_counter_c2 <= ay2_port_b(3 downto 0);
else
if ssio_modulation_clock = '1' and ssio_modulation_clock_r = '0' then
if modulation_counter_a1 > X"0" then modulation_counter_a1 <= modulation_counter_a1 - 1; end if;
if modulation_counter_b1 > X"0" then modulation_counter_b1 <= modulation_counter_b1 - 1; end if;
if modulation_counter_c1 > X"0" then modulation_counter_c1 <= modulation_counter_c1 - 1; end if;
if modulation_counter_a2 > X"0" then modulation_counter_a2 <= modulation_counter_a2 - 1; end if;
if modulation_counter_b2 > X"0" then modulation_counter_b2 <= modulation_counter_b2 - 1; end if;
if modulation_counter_c2 > X"0" then modulation_counter_c2 <= modulation_counter_c2 - 1; end if;
end if;
end if;
case ay1_audio_chan is
when "00" => if modulation_counter_a1 = x"0" then ch_a1 <= ay1_audio_muxed; else ch_a1 <= (others => '0'); end if;
when "01" => if modulation_counter_b1 = x"0" then ch_b1 <= ay1_audio_muxed; else ch_b1 <= (others => '0'); end if;
when "10" => if modulation_counter_c1 = x"0" then ch_c1 <= ay1_audio_muxed; else ch_c1 <= (others => '0'); end if;
when others => null;
end case;
case ay2_audio_chan is
when "00" => if modulation_counter_a2 = x"0" then ch_a2 <= ay2_audio_muxed; else ch_a2 <= (others => '0'); end if;
when "01" => if modulation_counter_b2 = x"0" then ch_b2 <= ay2_audio_muxed; else ch_b2 <= (others => '0'); end if;
when "10" => if modulation_counter_c2 = x"0" then ch_c2 <= ay2_audio_muxed; else ch_c2 <= (others => '0'); end if;
when others => null;
end case;
-- volume_ch1 <= K_volume(to_integer(unsigned(ay1_port_b(6 downto 4))));
---- volume_ch2 <= K_volume(to_integer(unsigned(ay2_port_b(6 downto 4))));
-- volume_ch2 <= K_volume(to_integer(unsigned(ay1_port_b(6 downto 4)))); -- use ch1 control otherwise ch2 is always OFF!
volume_ch1 <= X"FF"; -- finaly don't use volume controls
volume_ch2 <= X"FF";
if ay1_audio_chan = "00" then
snd_1 <= (("00"&ch_a1) + ("00"&ch_b1) + ("00"&ch_c1)) * volume_ch1;
end if;
if ay2_audio_chan = "00" then
snd_2 <= (("00"&ch_a2) + ("00"&ch_b2) + ("00"&ch_c2)) * volume_ch2;
end if;
end if;
end process;
snd_mono <= ('0'&snd_1) + ('0'&snd_2);
audio_out_l <= snd_1(17 downto 2) when separate_audio = '1' else snd_mono(18 downto 3);
audio_out_r <= snd_2(17 downto 2) when separate_audio = '1' else snd_mono(18 downto 3);
------------------------------
-- components & sound board --
------------------------------
-- microprocessor Z80
cpu : entity work.T80se
generic map(Mode => 0, T2Write => 1, IOWait => 1)
port map(
RESET_n => reset_n,
CLK_n => clock_snd,
CLKEN => cpu_ena,
WAIT_n => '1',
INT_n => cpu_irq_n,
NMI_n => '1', --cpu_nmi_n,
BUSRQ_n => '1',
M1_n => cpu_m1_n,
MREQ_n => cpu_mreq_n,
IORQ_n => cpu_ioreq_n,
RD_n => cpu_rd_n,
WR_n => cpu_wr_n,
RFSH_n => open,
HALT_n => open,
BUSAK_n => open,
A => cpu_addr,
DI => cpu_di,
DO => cpu_do
);
-- cpu program ROM 0x0000-0x3FFF
rom_cpu : entity work.draw_sound_cpu
port map(
clk => clock_sndn,
addr => cpu_addr(12 downto 0),
data => cpu_rom_do
);
-- working RAM 0x8000-0x83FF
wram : entity work.gen_ram
generic map( dWidth => 8, aWidth => 10)
port map(
clk => clock_sndn,
we => wram_we,
addr => cpu_addr(9 downto 0),
d => cpu_do,
q => wram_do
);
-- iram (command from main cpu to sound cpu)
process (clock_snd, reset, ssio_iowe)
begin
if reset = '1' then
iram_0_do <= (others => '0');
iram_1_do <= (others => '0');
iram_2_do <= (others => '0');
iram_3_do <= (others => '0');
else
if rising_edge(clock_snd) then
if ssio_iowe = '1' and main_cpu_addr(7 downto 2) = "000111" then -- 0x1C - 0x1F
case main_cpu_addr(1 downto 0) is
when "00" => iram_0_do <= ssio_di;
when "01" => iram_1_do <= ssio_di;
when "10" => iram_2_do <= ssio_di;
when "11" => iram_3_do <= ssio_di;
when others => null;
end case;
end if;
end if;
end if;
end process;
-- AY-3-8910 # 1
ay_3_8910_1 : entity work.YM2149
port map(
-- data bus
I_DA => cpu_do, -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 37 to 30
O_DA => ay1_do, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 37 to 30
O_DA_OE_L => open, -- out std_logic;
-- control
I_A9_L => '0', -- in std_logic; -- pin 24
I_A8 => '1', -- in std_logic; -- pin 25
I_BDIR => ay1_bdir, -- in std_logic; -- pin 27
I_BC2 => '1', -- in std_logic; -- pin 28
I_BC1 => ay1_bc1, -- in std_logic; -- pin 29
I_SEL_L => '0', -- in std_logic;
O_AUDIO => ay1_audio_muxed, -- out std_logic_vector(7 downto 0);
O_CHAN => ay1_audio_chan, -- out std_logic_vector(1 downto 0);
-- port a
I_IOA => (others => '0'), -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 21 to 14
O_IOA => ay1_port_a, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 21 to 14
O_IOA_OE_L => open, -- out std_logic;
-- port b
I_IOB => (others => '0'), -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 13 to 6
O_IOB => ay1_port_b, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 13 to 6
O_IOB_OE_L => open, -- out std_logic;
ENA => cpu_ena, -- in std_logic; -- clock enable for higher speed operation
RESET_L => reset_n, -- in std_logic;
CLK => clock_snd -- in std_logic -- note 6 Mhz
);
-- AY-3-8910 # 2
ay_3_8910_2 : entity work.YM2149
port map(
-- data bus
I_DA => cpu_do, -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 37 to 30
O_DA => ay2_do, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 37 to 30
O_DA_OE_L => open, -- out std_logic;
-- control
I_A9_L => '0', -- in std_logic; -- pin 24
I_A8 => '1', -- in std_logic; -- pin 25
I_BDIR => ay2_bdir, -- in std_logic; -- pin 27
I_BC2 => '1', -- in std_logic; -- pin 28
I_BC1 => ay2_bc1, -- in std_logic; -- pin 29
I_SEL_L => '0', -- in std_logic;
O_AUDIO => ay2_audio_muxed, -- out std_logic_vector(7 downto 0);
O_CHAN => ay2_audio_chan, -- out std_logic_vector(1 downto 0);
-- port a
I_IOA => (others => '0'), -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 21 to 14
O_IOA => ay2_port_a, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 21 to 14
O_IOA_OE_L => open, -- out std_logic;
-- port b
I_IOB => (others => '0'), -- in std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 13 to 6
O_IOB => ay2_port_b, -- out std_logic_vector(7 downto 0); -- pin 13 to 6
O_IOB_OE_L => open, -- out std_logic;
ENA => cpu_ena, -- in std_logic; -- clock enable for higher speed operation
RESET_L => reset_n, -- in std_logic;
CLK => clock_snd -- in std_logic -- note 6 Mhz
);
-- midway ssio sound modulation prom
midssio : entity work.midssio_82s123
port map(
clk => clock_sndn,
addr => ssio_82s123_addr,
data => ssio_82s123_do
);
end struct;

View File

@@ -0,0 +1,4 @@
set_global_assignment -name IP_TOOL_NAME "ALTPLL"
set_global_assignment -name IP_TOOL_VERSION "13.1"
set_global_assignment -name VHDL_FILE [file join $::quartus(qip_path) "pll_mist.vhd"]
set_global_assignment -name MISC_FILE [file join $::quartus(qip_path) "pll_mist.ppf"]

View File

@@ -0,0 +1,397 @@
-- megafunction wizard: %ALTPLL%
-- GENERATION: STANDARD
-- VERSION: WM1.0
-- MODULE: altpll
-- ============================================================
-- File Name: pll_mist.vhd
-- Megafunction Name(s):
-- altpll
--
-- Simulation Library Files(s):
-- altera_mf
-- ============================================================
-- ************************************************************
-- THIS IS A WIZARD-GENERATED FILE. DO NOT EDIT THIS FILE!
--
-- 13.1.0 Build 162 10/23/2013 SJ Web Edition
-- ************************************************************
--Copyright (C) 1991-2013 Altera Corporation
--Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions
--and other software and tools, and its AMPP partner logic
--functions, and any output files from any of the foregoing
--(including device programming or simulation files), and any
--associated documentation or information are expressly subject
--to the terms and conditions of the Altera Program License
--Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License
--Agreement, or other applicable license agreement, including,
--without limitation, that your use is for the sole purpose of
--programming logic devices manufactured by Altera and sold by
--Altera or its authorized distributors. Please refer to the
--applicable agreement for further details.
LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.all;
LIBRARY altera_mf;
USE altera_mf.all;
ENTITY pll_mist IS
PORT
(
areset : IN STD_LOGIC := '0';
inclk0 : IN STD_LOGIC := '0';
c0 : OUT STD_LOGIC ;
c1 : OUT STD_LOGIC ;
locked : OUT STD_LOGIC
);
END pll_mist;
ARCHITECTURE SYN OF pll_mist IS
SIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC_VECTOR (4 DOWNTO 0);
SIGNAL sub_wire1 : STD_LOGIC ;
SIGNAL sub_wire2 : STD_LOGIC ;
SIGNAL sub_wire3 : STD_LOGIC ;
SIGNAL sub_wire4 : STD_LOGIC ;
SIGNAL sub_wire5 : STD_LOGIC_VECTOR (1 DOWNTO 0);
SIGNAL sub_wire6_bv : BIT_VECTOR (0 DOWNTO 0);
SIGNAL sub_wire6 : STD_LOGIC_VECTOR (0 DOWNTO 0);
COMPONENT altpll
GENERIC (
bandwidth_type : STRING;
clk0_divide_by : NATURAL;
clk0_duty_cycle : NATURAL;
clk0_multiply_by : NATURAL;
clk0_phase_shift : STRING;
clk1_divide_by : NATURAL;
clk1_duty_cycle : NATURAL;
clk1_multiply_by : NATURAL;
clk1_phase_shift : STRING;
compensate_clock : STRING;
inclk0_input_frequency : NATURAL;
intended_device_family : STRING;
lpm_hint : STRING;
lpm_type : STRING;
operation_mode : STRING;
pll_type : STRING;
port_activeclock : STRING;
port_areset : STRING;
port_clkbad0 : STRING;
port_clkbad1 : STRING;
port_clkloss : STRING;
port_clkswitch : STRING;
port_configupdate : STRING;
port_fbin : STRING;
port_inclk0 : STRING;
port_inclk1 : STRING;
port_locked : STRING;
port_pfdena : STRING;
port_phasecounterselect : STRING;
port_phasedone : STRING;
port_phasestep : STRING;
port_phaseupdown : STRING;
port_pllena : STRING;
port_scanaclr : STRING;
port_scanclk : STRING;
port_scanclkena : STRING;
port_scandata : STRING;
port_scandataout : STRING;
port_scandone : STRING;
port_scanread : STRING;
port_scanwrite : STRING;
port_clk0 : STRING;
port_clk1 : STRING;
port_clk2 : STRING;
port_clk3 : STRING;
port_clk4 : STRING;
port_clk5 : STRING;
port_clkena0 : STRING;
port_clkena1 : STRING;
port_clkena2 : STRING;
port_clkena3 : STRING;
port_clkena4 : STRING;
port_clkena5 : STRING;
port_extclk0 : STRING;
port_extclk1 : STRING;
port_extclk2 : STRING;
port_extclk3 : STRING;
self_reset_on_loss_lock : STRING;
width_clock : NATURAL
);
PORT (
areset : IN STD_LOGIC ;
clk : OUT STD_LOGIC_VECTOR (4 DOWNTO 0);
inclk : IN STD_LOGIC_VECTOR (1 DOWNTO 0);
locked : OUT STD_LOGIC
);
END COMPONENT;
BEGIN
sub_wire6_bv(0 DOWNTO 0) <= "0";
sub_wire6 <= To_stdlogicvector(sub_wire6_bv);
sub_wire3 <= sub_wire0(0);
sub_wire1 <= sub_wire0(1);
c1 <= sub_wire1;
locked <= sub_wire2;
c0 <= sub_wire3;
sub_wire4 <= inclk0;
sub_wire5 <= sub_wire6(0 DOWNTO 0) & sub_wire4;
altpll_component : altpll
GENERIC MAP (
bandwidth_type => "AUTO",
clk0_divide_by => 27,
clk0_duty_cycle => 50,
clk0_multiply_by => 40,
clk0_phase_shift => "0",
clk1_divide_by => 27,
clk1_duty_cycle => 50,
clk1_multiply_by => 80,
clk1_phase_shift => "0",
compensate_clock => "CLK0",
inclk0_input_frequency => 37037,
intended_device_family => "Cyclone III",
lpm_hint => "CBX_MODULE_PREFIX=pll_mist",
lpm_type => "altpll",
operation_mode => "NORMAL",
pll_type => "AUTO",
port_activeclock => "PORT_UNUSED",
port_areset => "PORT_USED",
port_clkbad0 => "PORT_UNUSED",
port_clkbad1 => "PORT_UNUSED",
port_clkloss => "PORT_UNUSED",
port_clkswitch => "PORT_UNUSED",
port_configupdate => "PORT_UNUSED",
port_fbin => "PORT_UNUSED",
port_inclk0 => "PORT_USED",
port_inclk1 => "PORT_UNUSED",
port_locked => "PORT_USED",
port_pfdena => "PORT_UNUSED",
port_phasecounterselect => "PORT_UNUSED",
port_phasedone => "PORT_UNUSED",
port_phasestep => "PORT_UNUSED",
port_phaseupdown => "PORT_UNUSED",
port_pllena => "PORT_UNUSED",
port_scanaclr => "PORT_UNUSED",
port_scanclk => "PORT_UNUSED",
port_scanclkena => "PORT_UNUSED",
port_scandata => "PORT_UNUSED",
port_scandataout => "PORT_UNUSED",
port_scandone => "PORT_UNUSED",
port_scanread => "PORT_UNUSED",
port_scanwrite => "PORT_UNUSED",
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port_clk1 => "PORT_USED",
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View File

@@ -0,0 +1,278 @@
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,ieee.numeric_std.all;
entity draw_bg_bits_1 is
port (
clk : in std_logic;
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end entity;
architecture prom of draw_bg_bits_1 is
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X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"AA",X"AA");
begin
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
data <= rom_data(to_integer(unsigned(addr)));
end if;
end process;
end architecture;

View File

@@ -0,0 +1,278 @@
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,ieee.numeric_std.all;
entity draw_bg_bits_2 is
port (
clk : in std_logic;
addr : in std_logic_vector(11 downto 0);
data : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end entity;
architecture prom of draw_bg_bits_2 is
type rom is array(0 to 4095) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal rom_data: rom := (
X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",X"00",
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X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55",X"55");
begin
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
data <= rom_data(to_integer(unsigned(addr)));
end if;
end process;
end architecture;

View File

@@ -0,0 +1,534 @@
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,ieee.numeric_std.all;
entity draw_sound_cpu is
port (
clk : in std_logic;
addr : in std_logic_vector(12 downto 0);
data : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end entity;
architecture prom of draw_sound_cpu is
type rom is array(0 to 8191) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal rom_data: rom := (
X"F3",X"31",X"FF",X"83",X"ED",X"56",X"18",X"58",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",
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X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",
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begin
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
data <= rom_data(to_integer(unsigned(addr)));
end if;
end process;
end architecture;

View File

@@ -0,0 +1,534 @@
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,ieee.numeric_std.all;
entity draw_sp_bits_1 is
port (
clk : in std_logic;
addr : in std_logic_vector(12 downto 0);
data : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end entity;
architecture prom of draw_sp_bits_1 is
type rom is array(0 to 8191) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal rom_data: rom := (
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if rising_edge(clk) then
data <= rom_data(to_integer(unsigned(addr)));
end if;
end process;
end architecture;

View File

@@ -0,0 +1,534 @@
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,ieee.numeric_std.all;
entity draw_sp_bits_2 is
port (
clk : in std_logic;
addr : in std_logic_vector(12 downto 0);
data : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end entity;
architecture prom of draw_sp_bits_2 is
type rom is array(0 to 8191) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal rom_data: rom := (
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end if;
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View File

@@ -0,0 +1,534 @@
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,ieee.numeric_std.all;
entity draw_sp_bits_3 is
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);
end entity;
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type rom is array(0 to 8191) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal rom_data: rom := (
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data <= rom_data(to_integer(unsigned(addr)));
end if;
end process;
end architecture;

View File

@@ -0,0 +1,534 @@
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,ieee.numeric_std.all;
entity draw_sp_bits_4 is
port (
clk : in std_logic;
addr : in std_logic_vector(12 downto 0);
data : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end entity;
architecture prom of draw_sp_bits_4 is
type rom is array(0 to 8191) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal rom_data: rom := (
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X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",
X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",
X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",
X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",
X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",
X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",
X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",
X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88",X"88");
begin
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
data <= rom_data(to_integer(unsigned(addr)));
end if;
end process;
end architecture;

View File

@@ -0,0 +1,24 @@
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,ieee.numeric_std.all;
entity midssio_82s123 is
port (
clk : in std_logic;
addr : in std_logic_vector(4 downto 0);
data : out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end entity;
architecture prom of midssio_82s123 is
type rom is array(0 to 31) of std_logic_vector(7 downto 0);
signal rom_data: rom := (
X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"7F",X"FF",X"FF",X"FE",X"FF",X"FF",X"FD",X"FF",X"FE",X"FF",X"F7",
X"FB",X"EF",X"6D",X"07",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF",X"FF");
begin
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
data <= rom_data(to_integer(unsigned(addr)));
end if;
end process;
end architecture;

View File

@@ -0,0 +1,254 @@
//
// sdram.v
//
// Static RAM controller implementation using SDRAM MT48LC16M16A2
//
// Copyright (c) 2015,2016 Sorgelig
//
// Some parts of SDRAM code used from project:
// http://hamsterworks.co.nz/mediawiki/index.php/Simple_SDRAM_Controller
//
// This source file is free software: you can redistribute it and/or modify
// it under the terms of the GNU General Public License as published
// by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
// (at your option) any later version.
//
// This source file is distributed in the hope that it will be useful,
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
// GNU General Public License for more details.
//
// You should have received a copy of the GNU General Public License
// along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
//
// ------------------------------------------
//
// v2.1 - Add universal 8/16 bit mode.
//
module sdram
(
input init, // reset to initialize RAM
input clk, // clock ~100MHz
//
// SDRAM_* - signals to the MT48LC16M16 chip
inout reg [15:0] SDRAM_DQ, // 16 bit bidirectional data bus
output reg [12:0] SDRAM_A, // 13 bit multiplexed address bus
output reg SDRAM_DQML, // two byte masks
output reg SDRAM_DQMH, //
output reg [1:0] SDRAM_BA, // two banks
output SDRAM_nCS, // a single chip select
output SDRAM_nWE, // write enable
output SDRAM_nRAS, // row address select
output SDRAM_nCAS, // columns address select
output SDRAM_CKE, // clock enable
//
input [1:0] wtbt, // 16bit mode: bit1 - write high byte, bit0 - write low byte,
// 8bit mode: 2'b00 - use addr[0] to decide which byte to write
// Ignored while reading.
//
input [24:0] addr, // 25 bit address for 8bit mode. addr[0] = 0 for 16bit mode for correct operations.
output [15:0] dout, // data output to cpu
input [15:0] din, // data input from cpu
input we, // cpu requests write
input rd, // cpu requests read
output reg ready // dout is valid. Ready to accept new read/write.
);
assign SDRAM_nCS = command[3];
assign SDRAM_nRAS = command[2];
assign SDRAM_nCAS = command[1];
assign SDRAM_nWE = command[0];
assign SDRAM_CKE = cke;
// no burst configured
localparam BURST_LENGTH = 3'b000; // 000=1, 001=2, 010=4, 011=8
localparam ACCESS_TYPE = 1'b0; // 0=sequential, 1=interleaved
localparam CAS_LATENCY = 3'd2; // 2 for < 100MHz, 3 for >100MHz
localparam OP_MODE = 2'b00; // only 00 (standard operation) allowed
localparam NO_WRITE_BURST = 1'b1; // 0= write burst enabled, 1=only single access write
localparam MODE = {3'b000, NO_WRITE_BURST, OP_MODE, CAS_LATENCY, ACCESS_TYPE, BURST_LENGTH};
localparam sdram_startup_cycles= 14'd12100;// 100us, plus a little more, @ 100MHz
localparam cycles_per_refresh = 14'd186; // (64000*36)/8192-1 Calc'd as (64ms @ 36MHz)/8192 rose
localparam startup_refresh_max = 14'b11111111111111;
// SDRAM commands
localparam CMD_INHIBIT = 4'b1111;
localparam CMD_NOP = 4'b0111;
localparam CMD_ACTIVE = 4'b0011;
localparam CMD_READ = 4'b0101;
localparam CMD_WRITE = 4'b0100;
localparam CMD_BURST_TERMINATE = 4'b0110;
localparam CMD_PRECHARGE = 4'b0010;
localparam CMD_AUTO_REFRESH = 4'b0001;
localparam CMD_LOAD_MODE = 4'b0000;
reg [13:0] refresh_count = startup_refresh_max - sdram_startup_cycles;
reg [3:0] command = CMD_INHIBIT;
reg cke = 0;
reg [24:0] save_addr;
reg [15:0] data;
assign dout = save_addr[0] ? {data[7:0], data[15:8]} : {data[15:8], data[7:0]};
typedef enum
{
STATE_STARTUP,
STATE_OPEN_1,
STATE_WRITE,
STATE_READ,
STATE_IDLE, STATE_IDLE_1, STATE_IDLE_2, STATE_IDLE_3,
STATE_IDLE_4, STATE_IDLE_5, STATE_IDLE_6, STATE_IDLE_7
} state_t;
state_t state = STATE_STARTUP;
always @(posedge clk) begin
reg old_we, old_rd;
reg [CAS_LATENCY:0] data_ready_delay;
reg [15:0] new_data;
reg [1:0] new_wtbt;
reg new_we;
reg new_rd;
reg save_we = 1;
command <= CMD_NOP;
refresh_count <= refresh_count+1'b1;
data_ready_delay <= {1'b0, data_ready_delay[CAS_LATENCY:1]};
if(data_ready_delay[0]) data <= SDRAM_DQ;
case(state)
STATE_STARTUP: begin
//------------------------------------------------------------------------
//-- This is the initial startup state, where we wait for at least 100us
//-- before starting the start sequence
//--
//-- The initialisation is sequence is
//-- * de-assert SDRAM_CKE
//-- * 100us wait,
//-- * assert SDRAM_CKE
//-- * wait at least one cycle,
//-- * PRECHARGE
//-- * wait 2 cycles
//-- * REFRESH,
//-- * tREF wait
//-- * REFRESH,
//-- * tREF wait
//-- * LOAD_MODE_REG
//-- * 2 cycles wait
//------------------------------------------------------------------------
cke <= 1;
SDRAM_DQ <= 16'bZZZZZZZZZZZZZZZZ;
SDRAM_DQML <= 1;
SDRAM_DQMH <= 1;
SDRAM_A <= 0;
SDRAM_BA <= 0;
// All the commands during the startup are NOPS, except these
if(refresh_count == startup_refresh_max-31) begin
// ensure all rows are closed
command <= CMD_PRECHARGE;
SDRAM_A[10] <= 1; // all banks
SDRAM_BA <= 2'b00;
end else if (refresh_count == startup_refresh_max-23) begin
// these refreshes need to be at least tREF (66ns) apart
command <= CMD_AUTO_REFRESH;
end else if (refresh_count == startup_refresh_max-15)
command <= CMD_AUTO_REFRESH;
else if (refresh_count == startup_refresh_max-7) begin
// Now load the mode register
command <= CMD_LOAD_MODE;
SDRAM_A <= MODE;
end
//------------------------------------------------------
//-- if startup is complete then go into idle mode,
//-- get prepared to accept a new command, and schedule
//-- the first refresh cycle
//------------------------------------------------------
if(!refresh_count) begin
state <= STATE_IDLE;
ready <= 1;
refresh_count <= 0;
end
end
STATE_IDLE_7: state <= STATE_IDLE_6;
STATE_IDLE_6: state <= STATE_IDLE_5;
STATE_IDLE_5: state <= STATE_IDLE_4;
STATE_IDLE_4: state <= STATE_IDLE_3;
STATE_IDLE_3: state <= STATE_IDLE_2;
STATE_IDLE_2: state <= STATE_IDLE_1;
STATE_IDLE_1: begin
SDRAM_DQ <= 16'bZZZZZZZZZZZZZZZZ;
state <= STATE_IDLE;
// mask possible refresh to reduce colliding.
if(refresh_count > cycles_per_refresh) begin
//------------------------------------------------------------------------
//-- Start the refresh cycle.
//-- This tasks tRFC (66ns), so 2 idle cycles are needed @ 36MHz
//------------------------------------------------------------------------
state <= STATE_IDLE_2;
command <= CMD_AUTO_REFRESH;
refresh_count <= refresh_count - cycles_per_refresh + 1'd1;
end
end
STATE_IDLE: begin
// Priority is to issue a refresh if one is outstanding
if(refresh_count > (cycles_per_refresh<<1)) state <= STATE_IDLE_1;
else if(new_rd | new_we) begin
new_we <= 0;
new_rd <= 0;
save_addr<= addr;
save_we <= new_we;
state <= STATE_OPEN_1;
command <= CMD_ACTIVE;
SDRAM_A <= addr[13:1];
SDRAM_BA <= addr[24:23];
end
end
// ACTIVE-to-READ or WRITE delay >20ns (1 cycle @ 36 MHz)(-75)
STATE_OPEN_1: begin
SDRAM_A <= {4'b0010, save_addr[22:14]};
SDRAM_DQML <= save_we & (new_wtbt ? ~new_wtbt[0] : save_addr[0]);
SDRAM_DQMH <= save_we & (new_wtbt ? ~new_wtbt[1] : ~save_addr[0]);
state <= save_we ? STATE_WRITE : STATE_READ;
end
STATE_READ: begin
state <= STATE_IDLE_5;
command <= CMD_READ;
SDRAM_DQ <= 16'bZZZZZZZZZZZZZZZZ;
// Schedule reading the data values off the bus
data_ready_delay[CAS_LATENCY] <= 1;
end
STATE_WRITE: begin
state <= STATE_IDLE_5;
command <= CMD_WRITE;
SDRAM_DQ <= new_wtbt ? new_data : {new_data[7:0], new_data[7:0]};
ready <= 1;
end
endcase
if(init) begin
state <= STATE_STARTUP;
refresh_count <= startup_refresh_max - sdram_startup_cycles;
end
old_we <= we;
old_rd <= rd;
if(we & ~old_we) {ready, new_we, new_data, new_wtbt} <= {1'b0, 1'b1, din, wtbt};
else
if((rd & ~old_rd) || (rd & old_rd & (save_addr != addr))) {ready, new_rd} <= {1'b0, 1'b1};
end
endmodule