Розробка тестової програми

В таблиці 1 подаємо варіант тестової програми. Дана тестова програма потрібна для верифікації результатів імплементації VHDL моделі до певної ПЛІС.

Приклад тестової програми:lab1:

lw $a0,0($zero).

lw $a1,1($zero).

аdd $a0, $a0, $a1.

sw $a0, 0($zero).

beq $a0, $zero, lab1.

lab2:

beq $a0, $a0, lab2.

or $a0, $a0, $a0.

or $a0, $a0, $a0.

Таблиця 1

Інструкція beq $a0, $a0, lab2 виключає подальші зміни програмного лічильника (pc). Тобто остання інструкція зупиняє програму.

Коли комірка пам’яті з абсолютною адресою 0 містить код числа +2, а комірка 1 — код числа (-2), тоді можна прорахувати наступну послідовність змін вмістимого програмного лічильника при виконанні тестової програми:

Таку послідовність змін вмістимого лічильника інструкцій ми повинні отримати часовою симуляцією імплементованої до ПЛІС VHDL моделі комп’ютера.

Для отримання машинних кодів тестової програми необхідна завантажити її до програмного симулятора машинних інструкцій Pcspim. Ці машинні коди мусить містити VHDL модель комп’ютера, яку ми розробляємо.

Рис. 1 Вікно програмного симулятора з завантаженою тестовою програмою.

Симулювання тестової програми не можна виконати через те, що реалізована в прототипі комп’ютера архітектура в деякій мірі відрізняється від оригінальної архітектури SPIM. Отже, повноцінно скористатися стандартним симулятором RISC MIPS архітектури для налагодження тестової програми можливо лише за умови, коли в проекті використані інструкції і структурні одиниці даних, які відповідають оригіналам.

Для того щоб симулятор подав правильно машинні коди, ще до завантаження в нього тестової програми необхідно його сконфігурувати в режимі bare (чиста апаратура, без програмної підтримки; вікно Settings меню Simulator) повинно набути наступного вигляду:

Рис. 2 Конфігурування програмного симулятора Pcspim.