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tinyriscv/rtl/perips/pinmux/pinmux_core.sv

614 lines
20 KiB
Systemverilog
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/*
Copyright 2021 Blue Liang, liangkangnan@163.com
Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
you may not use this file except in compliance with the License.
You may obtain a copy of the License at
http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
See the License for the specific language governing permissions and
limitations under the License.
*/
module pinmux_core #(
parameter int GPIO_NUM = 16,
parameter int I2C_NUM = 2,
parameter int UART_NUM = 3,
parameter int SPI_NUM = 1
)(
input logic clk_i,
input logic rst_ni,
input logic [GPIO_NUM-1:0] gpio_oe_i,
input logic [GPIO_NUM-1:0] gpio_val_i,
output logic [GPIO_NUM-1:0] gpio_val_o,
input logic [I2C_NUM-1:0] i2c_sda_oe_i,
input logic [I2C_NUM-1:0] i2c_sda_val_i,
output logic [I2C_NUM-1:0] i2c_sda_val_o,
input logic [I2C_NUM-1:0] i2c_scl_oe_i,
input logic [I2C_NUM-1:0] i2c_scl_val_i,
output logic [I2C_NUM-1:0] i2c_scl_val_o,
input logic [UART_NUM-1:0] uart_tx_oe_i,
input logic [UART_NUM-1:0] uart_tx_val_i,
output logic [UART_NUM-1:0] uart_tx_val_o,
input logic [UART_NUM-1:0] uart_rx_oe_i,
input logic [UART_NUM-1:0] uart_rx_val_i,
output logic [UART_NUM-1:0] uart_rx_val_o,
input logic [SPI_NUM-1:0] spi_clk_oe_i,
input logic [SPI_NUM-1:0] spi_clk_val_i,
output logic [SPI_NUM-1:0] spi_clk_val_o,
input logic [SPI_NUM-1:0] spi_ss_oe_i,
input logic [SPI_NUM-1:0] spi_ss_val_i,
output logic [SPI_NUM-1:0] spi_ss_val_o,
input logic [ 3:0] spi_dq_oe_i [SPI_NUM-1:0],
input logic [ 3:0] spi_dq_val_i[SPI_NUM-1:0],
output logic [ 3:0] spi_dq_val_o[SPI_NUM-1:0],
input logic [GPIO_NUM-1:0] io_val_i,
output logic [GPIO_NUM-1:0] io_val_o,
output logic [GPIO_NUM-1:0] io_oe_o,
input logic reg_we_i,
input logic reg_re_i,
input logic [31:0] reg_wdata_i,
input logic [ 3:0] reg_be_i,
input logic [31:0] reg_addr_i,
output logic [31:0] reg_rdata_o
);
import pinmux_reg_pkg::*;
pinmux_reg_pkg::pinmux_reg2hw_t reg2hw;
logic [1:0] io0_mux;
logic [1:0] io1_mux;
logic [1:0] io2_mux;
logic [1:0] io3_mux;
logic [1:0] io4_mux;
logic [1:0] io5_mux;
logic [1:0] io6_mux;
logic [1:0] io7_mux;
logic [1:0] io8_mux;
logic [1:0] io9_mux;
logic [1:0] io10_mux;
logic [1:0] io11_mux;
logic [1:0] io12_mux;
logic [1:0] io13_mux;
logic [1:0] io14_mux;
logic [1:0] io15_mux;
assign io0_mux = reg2hw.ctrl.io0_mux.q;
assign io1_mux = reg2hw.ctrl.io1_mux.q;
assign io2_mux = reg2hw.ctrl.io2_mux.q;
assign io3_mux = reg2hw.ctrl.io3_mux.q;
assign io4_mux = reg2hw.ctrl.io4_mux.q;
assign io5_mux = reg2hw.ctrl.io5_mux.q;
assign io6_mux = reg2hw.ctrl.io6_mux.q;
assign io7_mux = reg2hw.ctrl.io7_mux.q;
assign io8_mux = reg2hw.ctrl.io8_mux.q;
assign io9_mux = reg2hw.ctrl.io9_mux.q;
assign io10_mux = reg2hw.ctrl.io10_mux.q;
assign io11_mux = reg2hw.ctrl.io11_mux.q;
assign io12_mux = reg2hw.ctrl.io12_mux.q;
assign io13_mux = reg2hw.ctrl.io13_mux.q;
assign io14_mux = reg2hw.ctrl.io14_mux.q;
assign io15_mux = reg2hw.ctrl.io15_mux.q;
// IO0
always_comb begin
io_val_o[0] = 1'b0;
io_oe_o[0] = 1'b0;
case (io0_mux)
// GPIO0
2'b00: begin
io_val_o[0] = gpio_val_i[0];
io_oe_o[0] = gpio_oe_i[0];
end
// UART0_TX
2'b01: begin
io_val_o[0] = uart_tx_val_i[0];
io_oe_o[0] = uart_tx_oe_i[0];
end
// UART0_RX
2'b10: begin
io_val_o[0] = uart_rx_val_i[0];
io_oe_o[0] = uart_rx_oe_i[0];
end
// GPIO0
2'b11: begin
io_val_o[0] = gpio_val_i[0];
io_oe_o[0] = gpio_oe_i[0];
end
default: ;
endcase
end
// IO1
always_comb begin
io_val_o[1] = 1'b0;
io_oe_o[1] = 1'b0;
case (io1_mux)
// GPIO1
2'b00: begin
io_val_o[1] = gpio_val_i[1];
io_oe_o[1] = gpio_oe_i[1];
end
// UART1_TX
2'b01: begin
io_val_o[1] = uart_tx_val_i[1];
io_oe_o[1] = uart_tx_oe_i[1];
end
// UART1_RX
2'b10: begin
io_val_o[1] = uart_rx_val_i[1];
io_oe_o[1] = uart_rx_oe_i[1];
end
// GPIO1
2'b11: begin
io_val_o[1] = gpio_val_i[1];
io_oe_o[1] = gpio_oe_i[1];
end
default: ;
endcase
end
// IO2
always_comb begin
io_val_o[2] = 1'b0;
io_oe_o[2] = 1'b0;
case (io2_mux)
// GPIO2
2'b00: begin
io_val_o[2] = gpio_val_i[2];
io_oe_o[2] = gpio_oe_i[2];
end
// UART2_TX
2'b01: begin
io_val_o[2] = uart_tx_val_i[2];
io_oe_o[2] = uart_tx_oe_i[2];
end
// UART2_RX
2'b10: begin
io_val_o[2] = uart_rx_val_i[2];
io_oe_o[2] = uart_rx_oe_i[2];
end
// GPIO2
2'b11: begin
io_val_o[2] = gpio_val_i[2];
io_oe_o[2] = gpio_oe_i[2];
end
default: ;
endcase
end
// IO3
always_comb begin
io_val_o[3] = 1'b0;
io_oe_o[3] = 1'b0;
case (io3_mux)
// GPIO3
2'b00: begin
io_val_o[3] = gpio_val_i[3];
io_oe_o[3] = gpio_oe_i[3];
end
// UART0_TX
2'b01: begin
io_val_o[3] = uart_tx_val_i[0];
io_oe_o[3] = uart_tx_oe_i[0];
end
// UART0_RX
2'b10: begin
io_val_o[3] = uart_rx_val_i[0];
io_oe_o[3] = uart_rx_oe_i[0];
end
// GPIO3
2'b11: begin
io_val_o[3] = gpio_val_i[3];
io_oe_o[3] = gpio_oe_i[3];
end
default: ;
endcase
end
// IO4
always_comb begin
io_val_o[4] = 1'b0;
io_oe_o[4] = 1'b0;
case (io4_mux)
// GPIO4
2'b00: begin
io_val_o[4] = gpio_val_i[4];
io_oe_o[4] = gpio_oe_i[4];
end
// UART1_TX
2'b01: begin
io_val_o[4] = uart_tx_val_i[1];
io_oe_o[4] = uart_tx_oe_i[1];
end
// UART1_RX
2'b10: begin
io_val_o[4] = uart_rx_val_i[1];
io_oe_o[4] = uart_rx_oe_i[1];
end
// GPIO4
2'b11: begin
io_val_o[4] = gpio_val_i[4];
io_oe_o[4] = gpio_oe_i[4];
end
default: ;
endcase
end
// IO5
always_comb begin
io_val_o[5] = 1'b0;
io_oe_o[5] = 1'b0;
case (io5_mux)
// GPIO5
2'b00: begin
io_val_o[5] = gpio_val_i[5];
io_oe_o[5] = gpio_oe_i[5];
end
// UART2_TX
2'b01: begin
io_val_o[5] = uart_tx_val_i[2];
io_oe_o[5] = uart_tx_oe_i[2];
end
// UART2_RX
2'b10: begin
io_val_o[5] = uart_rx_val_i[2];
io_oe_o[5] = uart_rx_oe_i[2];
end
// GPIO5
2'b11: begin
io_val_o[5] = gpio_val_i[5];
io_oe_o[5] = gpio_oe_i[5];
end
default: ;
endcase
end
// IO6
always_comb begin
io_val_o[6] = 1'b0;
io_oe_o[6] = 1'b0;
case (io6_mux)
// GPIO6
2'b00: begin
io_val_o[6] = gpio_val_i[6];
io_oe_o[6] = gpio_oe_i[6];
end
// I2C0_SCL
2'b01: begin
io_val_o[6] = i2c_scl_val_i[0];
io_oe_o[6] = i2c_scl_oe_i[0];
end
// I2C0_SDA
2'b10: begin
io_val_o[6] = i2c_sda_val_i[0];
io_oe_o[6] = i2c_sda_oe_i[0];
end
// GPIO6
2'b11: begin
io_val_o[6] = gpio_val_i[6];
io_oe_o[6] = gpio_oe_i[6];
end
default: ;
endcase
end
// IO7
always_comb begin
io_val_o[7] = 1'b0;
io_oe_o[7] = 1'b0;
case (io7_mux)
// GPIO7
2'b00: begin
io_val_o[7] = gpio_val_i[7];
io_oe_o[7] = gpio_oe_i[7];
end
// I2C1_SCL
2'b01: begin
io_val_o[7] = i2c_scl_val_i[1];
io_oe_o[7] = i2c_scl_oe_i[1];
end
// I2C1_SDA
2'b10: begin
io_val_o[7] = i2c_sda_val_i[1];
io_oe_o[7] = i2c_sda_oe_i[1];
end
// GPIO7
2'b11: begin
io_val_o[7] = gpio_val_i[7];
io_oe_o[7] = gpio_oe_i[7];
end
default: ;
endcase
end
// IO8
always_comb begin
io_val_o[8] = 1'b0;
io_oe_o[8] = 1'b0;
case (io8_mux)
// GPIO8
2'b00: begin
io_val_o[8] = gpio_val_i[8];
io_oe_o[8] = gpio_oe_i[8];
end
// I2C0_SCL
2'b01: begin
io_val_o[8] = i2c_scl_val_i[0];
io_oe_o[8] = i2c_scl_oe_i[0];
end
// I2C0_SDA
2'b10: begin
io_val_o[8] = i2c_sda_val_i[0];
io_oe_o[8] = i2c_sda_oe_i[0];
end
// GPIO8
2'b11: begin
io_val_o[8] = gpio_val_i[8];
io_oe_o[8] = gpio_oe_i[8];
end
default: ;
endcase
end
// IO9
always_comb begin
io_val_o[9] = 1'b0;
io_oe_o[9] = 1'b0;
case (io9_mux)
// GPIO9
2'b00: begin
io_val_o[9] = gpio_val_i[9];
io_oe_o[9] = gpio_oe_i[9];
end
// I2C1_SCL
2'b01: begin
io_val_o[9] = i2c_scl_val_i[1];
io_oe_o[9] = i2c_scl_oe_i[1];
end
// I2C1_SDA
2'b10: begin
io_val_o[9] = i2c_sda_val_i[1];
io_oe_o[9] = i2c_sda_oe_i[1];
end
// GPIO9
2'b11: begin
io_val_o[9] = gpio_val_i[9];
io_oe_o[9] = gpio_oe_i[9];
end
default: ;
endcase
end
// IO10
always_comb begin
io_val_o[10] = 1'b0;
io_oe_o[10] = 1'b0;
case (io10_mux)
// GPIO10
2'b00: begin
io_val_o[10] = gpio_val_i[10];
io_oe_o[10] = gpio_oe_i[10];
end
// SPI_CLK
2'b01: begin
io_val_o[10] = spi_clk_val_i[0];
io_oe_o[10] = spi_clk_oe_i[0];
end
default: begin
io_val_o[10] = gpio_val_i[10];
io_oe_o[10] = gpio_oe_i[10];
end
endcase
end
// IO11
always_comb begin
io_val_o[11] = 1'b0;
io_oe_o[11] = 1'b0;
case (io11_mux)
// GPIO11
2'b00: begin
io_val_o[11] = gpio_val_i[11];
io_oe_o[11] = gpio_oe_i[11];
end
// SPI_SS
2'b01: begin
io_val_o[11] = spi_ss_val_i[0];
io_oe_o[11] = spi_ss_oe_i[0];
end
default: begin
io_val_o[11] = gpio_val_i[11];
io_oe_o[11] = gpio_oe_i[11];
end
endcase
end
// IO12
always_comb begin
io_val_o[12] = 1'b0;
io_oe_o[12] = 1'b0;
case (io12_mux)
// GPIO12
2'b00: begin
io_val_o[12] = gpio_val_i[12];
io_oe_o[12] = gpio_oe_i[12];
end
// SPI_DQ0
2'b01: begin
io_val_o[12] = spi_dq_val_i[0][0];
io_oe_o[12] = spi_dq_oe_i[0][0];
end
default: begin
io_val_o[12] = gpio_val_i[12];
io_oe_o[12] = gpio_oe_i[12];
end
endcase
end
// IO13
always_comb begin
io_val_o[13] = 1'b0;
io_oe_o[13] = 1'b0;
case (io13_mux)
// GPIO13
2'b00: begin
io_val_o[13] = gpio_val_i[13];
io_oe_o[13] = gpio_oe_i[13];
end
// SPI_DQ1
2'b01: begin
io_val_o[13] = spi_dq_val_i[0][1];
io_oe_o[13] = spi_dq_oe_i[0][1];
end
default: begin
io_val_o[13] = gpio_val_i[13];
io_oe_o[13] = gpio_oe_i[13];
end
endcase
end
// IO14
always_comb begin
io_val_o[14] = 1'b0;
io_oe_o[14] = 1'b0;
case (io14_mux)
// GPIO14
2'b00: begin
io_val_o[14] = gpio_val_i[14];
io_oe_o[14] = gpio_oe_i[14];
end
// SPI_DQ2
2'b01: begin
io_val_o[14] = spi_dq_val_i[0][2];
io_oe_o[14] = spi_dq_oe_i[0][2];
end
default: begin
io_val_o[14] = gpio_val_i[14];
io_oe_o[14] = gpio_oe_i[14];
end
endcase
end
// IO15
always_comb begin
io_val_o[15] = 1'b0;
io_oe_o[15] = 1'b0;
case (io15_mux)
// GPIO15
2'b00: begin
io_val_o[15] = gpio_val_i[15];
io_oe_o[15] = gpio_oe_i[15];
end
// SPI_DQ3
2'b01: begin
io_val_o[15] = spi_dq_val_i[0][3];
io_oe_o[15] = spi_dq_oe_i[0][3];
end
default: begin
io_val_o[15] = gpio_val_i[15];
io_oe_o[15] = gpio_oe_i[15];
end
endcase
end
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
assign gpio_val_o[ 0] = ( io0_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 0] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 1] = ( io1_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 1] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 2] = ( io2_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 2] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 3] = ( io3_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 3] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 4] = ( io4_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 4] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 5] = ( io5_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 5] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 6] = ( io6_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 6] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 7] = ( io7_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 7] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 8] = ( io8_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 8] : 1'b0;
assign gpio_val_o[ 9] = ( io9_mux == 2'b00) ? io_val_i[ 9] : 1'b0;
assign gpio_val_o[10] = (io10_mux == 2'b00) ? io_val_i[10] : 1'b0;
assign gpio_val_o[11] = (io11_mux == 2'b00) ? io_val_i[11] : 1'b0;
assign gpio_val_o[12] = (io12_mux == 2'b00) ? io_val_i[12] : 1'b0;
assign gpio_val_o[13] = (io13_mux == 2'b00) ? io_val_i[13] : 1'b0;
assign gpio_val_o[14] = (io14_mux == 2'b00) ? io_val_i[14] : 1'b0;
assign gpio_val_o[15] = (io15_mux == 2'b00) ? io_val_i[15] : 1'b0;
assign uart_tx_val_o[0] = (io0_mux == 2'b01) ? io_val_i[0] :
(io3_mux == 2'b01) ? io_val_i[3] :
1'b0;
assign uart_rx_val_o[0] = (io0_mux == 2'b10) ? io_val_i[0] :
(io3_mux == 2'b10) ? io_val_i[3] :
1'b0;
assign uart_tx_val_o[1] = (io1_mux == 2'b01) ? io_val_i[1] :
(io4_mux == 2'b01) ? io_val_i[4] :
1'b0;
assign uart_rx_val_o[1] = (io1_mux == 2'b10) ? io_val_i[1] :
(io4_mux == 2'b10) ? io_val_i[4] :
1'b0;
assign uart_tx_val_o[2] = (io2_mux == 2'b01) ? io_val_i[2] :
(io5_mux == 2'b01) ? io_val_i[5] :
1'b0;
assign uart_rx_val_o[2] = (io2_mux == 2'b10) ? io_val_i[2] :
(io5_mux == 2'b10) ? io_val_i[5] :
1'b0;
assign i2c_scl_val_o[0] = (io6_mux == 2'b01) ? io_val_i[6] :
(io8_mux == 2'b01) ? io_val_i[8] :
1'b0;
assign i2c_sda_val_o[0] = (io6_mux == 2'b10) ? io_val_i[6] :
(io8_mux == 2'b10) ? io_val_i[8] :
1'b0;
assign i2c_scl_val_o[1] = (io7_mux == 2'b01) ? io_val_i[7] :
(io9_mux == 2'b01) ? io_val_i[9] :
1'b0;
assign i2c_sda_val_o[1] = (io7_mux == 2'b10) ? io_val_i[7] :
(io9_mux == 2'b10) ? io_val_i[9] :
1'b0;
assign spi_clk_val_o[0] = (io10_mux == 2'b01) ? io_val_i[10] : 1'b0;
assign spi_ss_val_o[0] = (io11_mux == 2'b01) ? io_val_i[11] : 1'b0;
assign spi_dq_val_o[0][0] = (io12_mux == 2'b01) ? io_val_i[12] : 1'b0;
assign spi_dq_val_o[0][1] = (io13_mux == 2'b01) ? io_val_i[13] : 1'b0;
assign spi_dq_val_o[0][2] = (io14_mux == 2'b01) ? io_val_i[14] : 1'b0;
assign spi_dq_val_o[0][3] = (io15_mux == 2'b01) ? io_val_i[15] : 1'b0;
pinmux_reg_top u_pinmux_reg_top (
.clk_i (clk_i),
.rst_ni (rst_ni),
.reg2hw (reg2hw),
.reg_we (reg_we_i),
.reg_re (reg_re_i),
.reg_wdata (reg_wdata_i),
.reg_be (reg_be_i),
.reg_addr (reg_addr_i),
.reg_rdata (reg_rdata_o)
);
endmodule
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