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Merge pull request #7 from denizkasap/gpio_virtualization
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GPIO Virtualization.
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@simone-machetti
simone-machetti committed Mar 3, 2024
2 parents 97659e6 + ecf8dac commit 0efca56
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Showing 5 changed files with 276 additions and 318 deletions.
14 changes: 2 additions & 12 deletions imp/pads/pad_cfg.hjson
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Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -70,19 +70,9 @@
keep_internal: True
type: output
},
gpio_0: {
num: 1,
keep_internal: True
type: inout
},
gpio_1: {
num: 1,
keep_internal: True
type: inout
},
gpio: {
num: 30,
num_offset: 2,
num: 32,
keep_internal: True,
type: inout
},
spi_flash_sck: {
Expand Down
34 changes: 1 addition & 33 deletions imp/pinout/pin_assign.xdc
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Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -5,40 +5,8 @@
# Author: Simone Machetti - simone.machetti@epfl.ch

set_property -dict {PACKAGE_PIN H16 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports clk_in]
set_property -dict {PACKAGE_PIN M14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports rst_led]

set_property -dict {PACKAGE_PIN Y18 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[2]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN U7 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[3]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN V7 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[4]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN U8 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[5]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN V8 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[6]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN V10 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[7]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN W10 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[8]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN Y16 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[9]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN Y19 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[10]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN U18 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[11]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN W8 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[12]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN Y8 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[13]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN W9 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[14]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN V6 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[15]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN Y6 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[16]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN C20 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[17]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN W6 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[18]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN Y7 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[19]}]

set_property -dict {PACKAGE_PIN M15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[20]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN G14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[21]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN L14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[22]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN N15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[23]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN L15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[24]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN G17 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[25]}]

set_property -dict {PACKAGE_PIN R14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[26]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN P14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[27]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN N16 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[28]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN D19 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[29]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN D20 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[30]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN L20 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {gpio_io[31]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN M14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports rst_led]

set_property -dict {PACKAGE_PIN T14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {spi2_sck_io}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN U12 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {spi2_cs_0_io}]
Expand Down
280 changes: 97 additions & 183 deletions imp/rtl/femu.sv
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Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -15,8 +15,6 @@ module femu

output logic rst_led,

inout logic [31:2] gpio_io,

inout logic spi2_sck_io,
inout logic spi2_cs_0_io,
inout logic spi2_cs_1_io,
Expand Down Expand Up @@ -315,6 +313,9 @@ module femu
logic gpio_execute_from_flash;
logic gpio_boot_select;

logic [29:0] GPIO_in_signal;
logic [29:0] GPIO_out_signal;

obi_req_t r_obi_req;
obi_resp_t r_obi_resp;
logic [AXI_ADDR_WIDTH - 1:0] r_obi_req_addr_in_sig;
Expand Down Expand Up @@ -754,67 +755,67 @@ module femu
.memory_subsystem_clkgate_en_o(memory_subsystem_clkgate_en)
);

logic gpio_2_io;
logic gpio_3_io;
logic gpio_4_io;
logic gpio_5_io;
logic gpio_6_io;
logic gpio_7_io;
logic gpio_8_io;
logic gpio_9_io;
logic gpio_10_io;
logic gpio_11_io;
logic gpio_12_io;
logic gpio_13_io;
logic gpio_14_io;
logic gpio_15_io;
logic gpio_16_io;
logic gpio_17_io;
logic gpio_18_io;
logic gpio_19_io;
logic gpio_20_io;
logic gpio_21_io;
logic gpio_22_io;
logic gpio_23_io;
logic gpio_24_io;
logic gpio_25_io;
logic gpio_26_io;
logic gpio_27_io;
logic gpio_28_io;
logic gpio_29_io;
logic gpio_30_io;
logic gpio_31_io;

assign gpio_io[2] = gpio_2_io;
assign gpio_io[3] = gpio_3_io;
assign gpio_io[4] = gpio_4_io;
assign gpio_io[5] = gpio_5_io;
assign gpio_io[6] = gpio_6_io;
assign gpio_io[7] = gpio_7_io;
assign gpio_io[8] = gpio_8_io;
assign gpio_io[9] = gpio_9_io;
assign gpio_io[10] = gpio_10_io;
assign gpio_io[11] = gpio_11_io;
assign gpio_io[12] = gpio_12_io;
assign gpio_io[13] = gpio_13_io;
assign gpio_io[14] = gpio_14_io;
assign gpio_io[15] = gpio_15_io;
assign gpio_io[16] = gpio_16_io;
assign gpio_io[17] = gpio_17_io;
assign gpio_io[18] = gpio_18_io;
assign gpio_io[19] = gpio_19_io;
assign gpio_io[20] = gpio_20_io;
assign gpio_io[21] = gpio_21_io;
assign gpio_io[22] = gpio_22_io;
assign gpio_io[23] = gpio_23_io;
assign gpio_io[24] = gpio_24_io;
assign gpio_io[25] = gpio_25_io;
assign gpio_io[26] = gpio_26_io;
assign gpio_io[27] = gpio_27_io;
assign gpio_io[28] = gpio_28_io;
assign gpio_io[29] = gpio_29_io;
assign gpio_io[30] = gpio_30_io;
assign gpio_io[31] = gpio_31_io;
assign gpio_2_in_x = GPIO_out_signal[0];
assign gpio_3_in_x = GPIO_out_signal[1];
assign gpio_4_in_x = GPIO_out_signal[2];
assign gpio_5_in_x = GPIO_out_signal[3];
assign gpio_6_in_x = GPIO_out_signal[4];
assign gpio_7_in_x = GPIO_out_signal[5];
assign gpio_8_in_x = GPIO_out_signal[6];
assign gpio_9_in_x = GPIO_out_signal[7];
assign gpio_10_in_x = GPIO_out_signal[8];
assign gpio_11_in_x = GPIO_out_signal[9];
assign gpio_12_in_x = GPIO_out_signal[10];
assign gpio_13_in_x = GPIO_out_signal[11];
assign gpio_14_in_x = GPIO_out_signal[12];
assign gpio_15_in_x = GPIO_out_signal[13];
assign gpio_16_in_x = GPIO_out_signal[14];
assign gpio_17_in_x = GPIO_out_signal[15];
assign gpio_18_in_x = GPIO_out_signal[16];
assign gpio_19_in_x = GPIO_out_signal[17];
assign gpio_20_in_x = GPIO_out_signal[18];
assign gpio_21_in_x = GPIO_out_signal[19];
assign gpio_22_in_x = GPIO_out_signal[20];
assign gpio_23_in_x = GPIO_out_signal[21];
assign gpio_24_in_x = GPIO_out_signal[22];
assign gpio_25_in_x = GPIO_out_signal[23];
assign gpio_26_in_x = GPIO_out_signal[24];
assign gpio_27_in_x = GPIO_out_signal[25];
assign gpio_28_in_x = GPIO_out_signal[26];
assign gpio_29_in_x = GPIO_out_signal[27];
assign gpio_30_in_x = GPIO_out_signal[28];
assign gpio_31_in_x = GPIO_out_signal[29];

assign GPIO_in_signal[0] = gpio_2_out_x;
assign GPIO_in_signal[1] = gpio_3_out_x;
assign GPIO_in_signal[2] = gpio_4_out_x;
assign GPIO_in_signal[3] = gpio_5_out_x;
assign GPIO_in_signal[4] = gpio_6_out_x;
assign GPIO_in_signal[5] = gpio_7_out_x;
assign GPIO_in_signal[6] = gpio_8_out_x;
assign GPIO_in_signal[7] = gpio_9_out_x;
assign GPIO_in_signal[8] = gpio_10_out_x;
assign GPIO_in_signal[9] = gpio_11_out_x;
assign GPIO_in_signal[10] = gpio_12_out_x;
assign GPIO_in_signal[11] = gpio_13_out_x;
assign GPIO_in_signal[12] = gpio_14_out_x;
assign GPIO_in_signal[13] = gpio_15_out_x;
assign GPIO_in_signal[14] = gpio_16_out_x;
assign GPIO_in_signal[15] = gpio_17_out_x;
assign GPIO_in_signal[16] = gpio_18_out_x;
assign GPIO_in_signal[17] = gpio_19_out_x;
assign GPIO_in_signal[18] = gpio_20_out_x;
assign GPIO_in_signal[19] = gpio_21_out_x;
assign GPIO_in_signal[20] = gpio_22_out_x;
assign GPIO_in_signal[21] = gpio_23_out_x;
assign GPIO_in_signal[22] = gpio_24_out_x;
assign GPIO_in_signal[23] = gpio_25_out_x;
assign GPIO_in_signal[24] = gpio_26_out_x;
assign GPIO_in_signal[25] = gpio_27_out_x;
assign GPIO_in_signal[26] = gpio_28_out_x;
assign GPIO_in_signal[27] = gpio_29_out_x;
assign GPIO_in_signal[28] = gpio_30_out_x;
assign GPIO_in_signal[29] = gpio_31_out_x;

processing_system_wrapper processing_system_wrapper_i (
.DDR_addr(DDR_addr),
Expand Down Expand Up @@ -850,6 +851,9 @@ module femu
.gpio_boot_select_o(gpio_boot_select),
.gpio_execute_from_flash_o(gpio_execute_from_flash),

.GPIO_in(GPIO_in_signal),
.GPIO_out(GPIO_out_signal),

.X_HEEP_CLK(clk_in_x),
.X_HEEP_RSTN(rst_ngen),

Expand Down Expand Up @@ -1495,126 +1499,36 @@ module femu



.gpio_2_io(gpio_2_io),
.gpio_2_o(gpio_2_in_x),
.gpio_2_i(gpio_2_out_x),
.gpio_2_oe_i(gpio_2_oe_x),
.gpio_3_io(gpio_3_io),
.gpio_3_o(gpio_3_in_x),
.gpio_3_i(gpio_3_out_x),
.gpio_3_oe_i(gpio_3_oe_x),
.gpio_4_io(gpio_4_io),
.gpio_4_o(gpio_4_in_x),
.gpio_4_i(gpio_4_out_x),
.gpio_4_oe_i(gpio_4_oe_x),
.gpio_5_io(gpio_5_io),
.gpio_5_o(gpio_5_in_x),
.gpio_5_i(gpio_5_out_x),
.gpio_5_oe_i(gpio_5_oe_x),
.gpio_6_io(gpio_6_io),
.gpio_6_o(gpio_6_in_x),
.gpio_6_i(gpio_6_out_x),
.gpio_6_oe_i(gpio_6_oe_x),
.gpio_7_io(gpio_7_io),
.gpio_7_o(gpio_7_in_x),
.gpio_7_i(gpio_7_out_x),
.gpio_7_oe_i(gpio_7_oe_x),
.gpio_8_io(gpio_8_io),
.gpio_8_o(gpio_8_in_x),
.gpio_8_i(gpio_8_out_x),
.gpio_8_oe_i(gpio_8_oe_x),
.gpio_9_io(gpio_9_io),
.gpio_9_o(gpio_9_in_x),
.gpio_9_i(gpio_9_out_x),
.gpio_9_oe_i(gpio_9_oe_x),
.gpio_10_io(gpio_10_io),
.gpio_10_o(gpio_10_in_x),
.gpio_10_i(gpio_10_out_x),
.gpio_10_oe_i(gpio_10_oe_x),
.gpio_11_io(gpio_11_io),
.gpio_11_o(gpio_11_in_x),
.gpio_11_i(gpio_11_out_x),
.gpio_11_oe_i(gpio_11_oe_x),
.gpio_12_io(gpio_12_io),
.gpio_12_o(gpio_12_in_x),
.gpio_12_i(gpio_12_out_x),
.gpio_12_oe_i(gpio_12_oe_x),
.gpio_13_io(gpio_13_io),
.gpio_13_o(gpio_13_in_x),
.gpio_13_i(gpio_13_out_x),
.gpio_13_oe_i(gpio_13_oe_x),
.gpio_14_io(gpio_14_io),
.gpio_14_o(gpio_14_in_x),
.gpio_14_i(gpio_14_out_x),
.gpio_14_oe_i(gpio_14_oe_x),
.gpio_15_io(gpio_15_io),
.gpio_15_o(gpio_15_in_x),
.gpio_15_i(gpio_15_out_x),
.gpio_15_oe_i(gpio_15_oe_x),
.gpio_16_io(gpio_16_io),
.gpio_16_o(gpio_16_in_x),
.gpio_16_i(gpio_16_out_x),
.gpio_16_oe_i(gpio_16_oe_x),
.gpio_17_io(gpio_17_io),
.gpio_17_o(gpio_17_in_x),
.gpio_17_i(gpio_17_out_x),
.gpio_17_oe_i(gpio_17_oe_x),
.gpio_18_io(gpio_18_io),
.gpio_18_o(gpio_18_in_x),
.gpio_18_i(gpio_18_out_x),
.gpio_18_oe_i(gpio_18_oe_x),
.gpio_19_io(gpio_19_io),
.gpio_19_o(gpio_19_in_x),
.gpio_19_i(gpio_19_out_x),
.gpio_19_oe_i(gpio_19_oe_x),
.gpio_20_io(gpio_20_io),
.gpio_20_o(gpio_20_in_x),
.gpio_20_i(gpio_20_out_x),
.gpio_20_oe_i(gpio_20_oe_x),
.gpio_21_io(gpio_21_io),
.gpio_21_o(gpio_21_in_x),
.gpio_21_i(gpio_21_out_x),
.gpio_21_oe_i(gpio_21_oe_x),
.gpio_22_io(gpio_22_io),
.gpio_22_o(gpio_22_in_x),
.gpio_22_i(gpio_22_out_x),
.gpio_22_oe_i(gpio_22_oe_x),
.gpio_23_io(gpio_23_io),
.gpio_23_o(gpio_23_in_x),
.gpio_23_i(gpio_23_out_x),
.gpio_23_oe_i(gpio_23_oe_x),
.gpio_24_io(gpio_24_io),
.gpio_24_o(gpio_24_in_x),
.gpio_24_i(gpio_24_out_x),
.gpio_24_oe_i(gpio_24_oe_x),
.gpio_25_io(gpio_25_io),
.gpio_25_o(gpio_25_in_x),
.gpio_25_i(gpio_25_out_x),
.gpio_25_oe_i(gpio_25_oe_x),
.gpio_26_io(gpio_26_io),
.gpio_26_o(gpio_26_in_x),
.gpio_26_i(gpio_26_out_x),
.gpio_26_oe_i(gpio_26_oe_x),
.gpio_27_io(gpio_27_io),
.gpio_27_o(gpio_27_in_x),
.gpio_27_i(gpio_27_out_x),
.gpio_27_oe_i(gpio_27_oe_x),
.gpio_28_io(gpio_28_io),
.gpio_28_o(gpio_28_in_x),
.gpio_28_i(gpio_28_out_x),
.gpio_28_oe_i(gpio_28_oe_x),
.gpio_29_io(gpio_29_io),
.gpio_29_o(gpio_29_in_x),
.gpio_29_i(gpio_29_out_x),
.gpio_29_oe_i(gpio_29_oe_x),
.gpio_30_io(gpio_30_io),
.gpio_30_o(gpio_30_in_x),
.gpio_30_i(gpio_30_out_x),
.gpio_30_oe_i(gpio_30_oe_x),
.gpio_31_io(gpio_31_io),
.gpio_31_o(gpio_31_in_x),
.gpio_31_i(gpio_31_out_x),
.gpio_31_oe_i(gpio_31_oe_x),

































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