-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
test_int.asm
277 lines (260 loc) · 10.5 KB
/
test_int.asm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
#################################################################################
# Minisys_BIOS v0.1
#
#################################################################################
.data 0x0000 # 数据定义的首地址
INT_TABLE .word 0x000000CC # 外部中断0 中断处理入口
INT1 .word 0x000000E4 # 外部中断1 中断处理入口
INT2 .word 0x00000100 # 外部中断2 中断处理入口
INT3 .word 0x00000108 # 外部中断3 中断处理入口
INT4 .word 0x00000110 # 外部中断4 中断处理入口
INT5 .word 0x00000118 # 外部中断5 中断处理入口
SYSC .word 0x0000016C # syscall 异常处理入口
BREK .word 0x000001E4 # break 异常处理入口
UIMP .word 0x000001f8 # 保留指令 异常处理入口
PRIR .word 0x00000200 # 特权级访问 异常处理入口
OVFL .word 0x00000208 # 加减溢出 异常处理入口
DVZE .word 0x00000210 # 除零 异常处理入口
.space 0x00000010
#.data 0x0040 # 堆栈区
STACK_BUFF .word 0x00000000
.space 0x0000007C
#.data 0x00C0 # 键盘输入缓冲区
KEY_BUFF .word 0x00000000 # 键盘输入缓冲区指针
.space 0x0000007C
#.data 0x0140
USER_DATE .word 0x00000000 # 用户数据段
NUM1 .word 0x00000055
NUM2 .word 0x000000AA
.text 0x0000
@start: j @initial # 跳转到初始化程序
#################################################################################
# 以下为异常中断处理程序
# 用户自定义中断处理时 根据需要 将中断处理程序地址存入 RAM 相应位置
# RAM 前六个地址对应六个中断处理程序地址 随后紧跟六个异常处理程序地址
#################################################################################
# 中断异常处理基地址
mfc0 $k0, $13 # 读cp0原因寄存器 $13:CAUSE寄存器地址
andi $k1, $k0, 0x007C # exc_code CAUSE[6:2]
beq $k1, $zero, @out_int # 外部中断
addi $k1, $k1, 0xFFE8 # exc_code - 8
@chk_table: lw $k1, INT_TABLE($k1) # 查中断向量表
jr $k1 # 跳转到相应中断处理程序
@out_int: andi $k1, $k0, 0xFC00 # ip[7:2] CAUSE[15:10]
mfc0 $k0, $12 # 读cp0状态寄存器 $12:STATUS寄存器
andi $k0, $k0, 0xFC00 # im[7:2] STATUS[15:10]
and $k0, $k0, $k1 # im & ip
srl $k0, $k0, 10 # 对齐到地址低位
andi $k1, $k0, 0x0001 # IP[0]
bgtz $k1, @EInt0
andi $k1, $k0, 0x0002 # IP[1]
bgtz $k1, @EInt1
andi $k1, $k0, 0x0004 # IP[2]
bgtz $k1, @EInt2
andi $k1, $k0, 0x0008 # IP[3]
bgtz $k1, @EInt3
andi $k1, $k0, 0x0010 # IP[4]
bgtz $k1, @EInt4
andi $k1, $k0, 0x0020 # IP[5]
bgtz $k1, @EInt5
@EInt0: addi $k1, $zero, 0x00 # +0x0:External Int 0
j @chk_table
@EInt1: addi $k1, $zero, 0x04 # +0x4:External Int 1
j @chk_table
@EInt2: addi $k1, $zero, 0x08 # +0x8:External Int 2
j @chk_table
@EInt3: addi $k1, $zero, 0x0c # +0xc:External Int 3
j @chk_table
@EInt4: addi $k1, $zero, 0x10 # +0x10:External Int 4
j @chk_table
@EInt5: addi $k1, $zero, 0x14 # +0x14:External Int 5
j @chk_table
# 定时器0
@INT0: lui $k0, 0xFFFF
ori $k0, $k0, 0xF000 # k0 接口地址高20位
sw $zero, 0x0C04($k0) # 关闭数码管
sw $k0, 0x0C60($k0) # 点亮led
eret
# 定时器1
@INT1: lui $k0, 0xFFFF
ori $k0, $k0, 0xF000 # k0 接口地址高20位
addi $k1, $zero, 0xFF00
sw $k1, 0x0C04($k0) # 显示数码管
sw $zero, 0x0C60($k0) # 关闭led
eret
# 未定义
@INT2: eret
@INT3: eret
@INT4: eret
# 4x4键盘中断处理程序
@INT5: lui $k0, 0xFFFF
ori $k0, $k0, 0xF000 # k0 接口地址高20位
lw $k1, 0x0C12($k0) # 读取键盘状态
andi $k1, $k1, 0x0001
bgtz $k1, @load5 # 如果有按键按下
@end5: eret
@load5: lw $k1, 0x0C10($k0) # 读取键盘键值
lw $k0, KEY_BUFF($zero) # 键盘输入缓冲区指针
addi $k0, $k0, 0x0004 # +4
andi $k0, $k0, 0x007F # 如果缓冲区满 [KEY_BUFF] = 0x0080
bgtz $k0, @full5 # 则从缓冲区首地址重新开始
@store5:sw $k1, KEY_BUFF($k0) # 存入键盘键值
sw $k0, KEY_BUFF($zero) # 存入键盘输入缓冲区指针
j @end5 # 中断处理结束
@full5: addi $k0, $zero, 0x0004 # [KEY_BUFF] = 0x0004
j @store5
# syscall
@sysc: addi $k0, $zero, 0x0001 #
beq $k0, $v0, @Esys1 # 系统调用1
addi $k0, $zero, 0x0002 #
beq $k0, $v0, @Esys2 # 系统调用2
addi $k0, $zero, 0x0003 #
beq $k0, $v0, @Esys3 # 系统调用3
addi $k0, $zero, 0x0004 #
beq $k0, $v0, @Esys3 # 系统调用4
eret
@Esys1: jal @DigiDisp
eret
@Esys2: jal @BuffDisp
eret
@Esys3: jal @chk_switch
eret
@Esys4: jal @light_led
eret
# break
@brek: mfc0 $k0, $14 # 获取EPC
andi $k0, $k0, 0x0004 # EPC加4
mtc0 $k0, $14
eret
# 保留指令
@uimp: j @BREK # 同BREK
# 特权级访问
@prir: j @BREK # 同BREK
# 加减溢出
@ofvl: j @BREK # 同BREK
# 除零
@dvze: j @BREK # 同BREK
#############################################################################
# 以下为BIOS系统调用
# 使用系统调用时 将系统调用号存入$v0寄存器
# 相应系统调用所需参数存入$a0 $a1 $a2 $a3寄存器
#############################################################################
# syscall 1
# 数码管显示数字
# 传入参数：$a0 - 待显示的32位数值数据
# $a1 - 显示控制字（[15:8]位选，[7:0]小数点控制）
# 临时变量：$t0
@DigiDisp: addi $t0, $zero, 0x0
sw $a0, 0xfc00($t0) # 低16位写入0xfffffc00
addi $t0, $zero ,0x2
srl $a0, $a0, 8 # 右移16位
sw $a0, 0xfc00($t0) # 高16位写入0xfffffc02
addi $t0, $zero, 0x4
sw $a1, 0xfc00($t0) # 控制字写入0xfffffc04
jr $31 # 返回主调过程
# syscall 2
# 数码管显示输入缓冲区内最新的8个字（符）
# 若缓冲区指针小于8，则只显示0xc1-bp的字符。
# 缓冲区高地址字符（新字符）在数码管右侧（低位）
# 说明：输入缓冲区从0xc1到0x13c，0xc0为缓冲区指针bp，指针向高地址移动
# 传入参数：无
# 需要调用：上面的@DigiDisp:，使用参数a0、a1。
# 临时变量：$t0~$t3
@BuffDisp: lw $t0, 0xc0($zero) # 读取缓冲区指针bp到$t0(bp>=4)
addi $t1, $t0,-32 # t1 = bp - 32
bltz $t1, @LessThan8 # if bp >= 32 then goto @LessThan8
# 若bp>=32，即缓冲区内字符不少于8个
@MoreThan8: addi $t1, $t0, -4 # t1 = t0 - 4 移位位数
lw $t2, 0xc0($t0) # t2 = buff[bp]
sllv $t2, $t2, $t1 # t2 = t2 << t1
or $a0, $a0, $t2 # a0 = a0 | t2
addi $t0, $t0, -4 # t0 -= 4
addi $t1, $t0, -4
bgez $t1, @MoreThan8 # t0>=4 then goto @MoreThan8
addi $a1, $zero, 0xff00 # 数码管八位全开，小数点不显示
j @DigiDisp # 进入显示子程序
@LessThan8: addi $t3, $zero, 0x0 # t3(count) = 0
addi $t2, $zero, 28 # t2(const) = 28
sub $t1, $t2, $t3 # t1 = 28 - count
lw $t2, 0xc0($t0) # t2 = buff[bp]
sllv $t2, $t2, $t1 # t2 = t2 << (28-count)
or $a0, $a0, $t2 # a0 = a0 | t2
addi $t3, $t3, +4 # count += 4
addi $t0, $t0, -4 # bp -= 4
addi $t1, $t0, -4
bgez $t1, @LessThan8 # t0>=4 then goto @LessThan8
sll $t3, $t3, 2 # count = count / 4
addiu $a1, $zero, 0xffff
addi $t1, $zero, 24
sub $t1, $t1, $t3 # t1 = 32 - count
srlv $a1, $a1, $t3
sllv $a1, $a1, $t3 # 取高count位，控制数码管高count位点亮
j @DigiDisp # 进入显示子程序
# syscall3
# 检查拨码开关状态
# 使用 $v1 作为返回值 返回当前拨码开关状态
@chk_switch:addi $t0, $zero, 0x70
lw $v1, 0xfc00($t0) # 读取拨码开关状态
jr $31
# syscall4
# 点亮led
# 使用 $a0 作为参数
@light_led: addi $t0, $zero, 0x60
sw $a0, 0xfc00($t0) # 读取拨码开关状态
jr $31
################################################################################
# 以下为BIOS初始化 开启中断 从内核态转到用户态 并调到用户程序地址
################################################################################
# BIOS初始化程序
@initial: addiu $t0, $zero, 0xFC11 # im:status[15:8] = 8'b11111100
# ksu:status[4:3] = 2'b10 ie:status[0] = 1'b1
mtc0 $t0, $12 # 开中断并且切换到用户态
j @user_code # 跳转到用户程序
# 用户程序
@user_code: lui $t0, 0xFFFF # 让$28为0xFFFF0000作为端口地址的高16位
ori $gp, $t0,0xF000
addi $t3, $zero, 0x3210
sw $t3, 0xC00($gp) # 数码管低四位数据
addi $t3, $zero, 0x7654
sw $t3, 0xC02($gp) # 数码管高四位数据
lw $t1, NUM1($zero) # 0x00000055
lw $t2, NUM2($zero) # 0x000000AA
add $t3, $t1, $t2 # $1 = 0x000000FF
sll $t3, $t3, 8 # $1 = 0x0000FF00
sw $t3, 0xC04($gp) # 使能显示信号
sw $t3, 0xC20($gp) # 喂看门狗
addi $t0, $0, 0x0002 # $2 = 0x00000002
sw $t0, 0xC20($gp) # 定时器0设置为重复定时
sw $t0, 0xC22($gp) # 定时器1设置为重复定时
addiu $t0, $zero, 0xFFF0 # $t0 = 0x0000FFF0
sw $t0, 0xCgp($gp) # 定时器0设置初始值
srl $t0, $t0, 1 # 右移1位
sw $t0, 0xC2a($gp) # 定时器1设置初始值
sw $t3, 0xC20($gp) # 喂看门狗
sll $t2, $t2, 8 # 0x0000AA00
sw $t2, 0xC30($gp) # PWM最大值
srl $t2, $t2, 8 # 0x000000AA
sw $t2, 0xC32($gp) # PWM中间值
addi $t2, $zero, 1 # $2 = 0x00000001
sw $t2, 0xC34($gp) # 使能PWM
@wait: lw $t4, KEY_BUFF($zero) # 获取键盘输入缓冲区指针
sw $t3, 0xC50($gp) # 喂看门狗
# addi $t0, $zero, 0x0004
beq $t4, $zero, @wait # 有无输入
jal @BuffDisp # 显示缓冲区数据
j @wait
# @get: lw $t5, KEY_BUFF($t4) # 获取键盘输入值
# lw $t6, 0xC00($gp) # 获取数码管低四位数据
# lw $t7, 0xC02($gp) # 获取数码管高四位数据
# addi $t4, $4, 0xFFFC # -4
# sw $t4, KEY_BUFF($zero) # 更新指针
# sw $t3, 0xC50($gp) # 喂看门狗
# sll $t7, $t7, 16 # 左移16位
# add $t7, $t6, $t7 # 获取数码管八位数据
# sll $t7, $t7, 4 # 左移四位
# add $t7, $t5, $t7 # 加上输入键值
# sw $t7, 0xC00($gp) # 数码管低四位数据
# sw $t3, 0xC50($gp) # 喂看门狗
# srl $t7, $t7, 16 # 右移十六位
# sw $t7, 0xC02($gp) # 数码管高四位数据
# j @wait # 循环等待