de0_cv_nes/dummy-mos6502.vhd

   1 library ieee;\r
   2 use ieee.std_logic_1164.all;\r
   3 \r
   4 entity mos6502 is \r
   5     port (  \r
   6             pi_rst_n       : in std_logic;\r
   7             pi_base_clk         : in std_logic;\r
   8             pi_cpu_en       : in std_logic_vector (7 downto 0);\r
   9             pi_rdy         : in std_logic;\r
  10             pi_irq_n       : in std_logic;\r
  11             pi_nmi_n       : in std_logic;\r
  12             po_oe_n        : out std_logic;\r
  13             po_we_n        : out std_logic;\r
  14             po_addr        : out std_logic_vector ( 15 downto 0);\r
  15             pio_d_io       : inout std_logic_vector ( 7 downto 0);\r
  16 \r
  17             --for debugging..\r
  18             po_dbg_cnt     : out std_logic_vector (63 downto 0);\r
  19             po_exc_cnt     : out std_logic_vector (63 downto 0)\r
  20     );\r
  21 end mos6502;\r
  22 \r
  23 architecture rtl of mos6502 is\r
  24 \r
  25 signal reg_oe_n     : std_logic;\r
  26 signal reg_we_n     : std_logic;\r
  27 signal reg_addr     : std_logic_vector ( 15 downto 0);\r
  28 signal reg_d_in     : std_logic_vector ( 7 downto 0);\r
  29 signal reg_d_out    : std_logic_vector ( 7 downto 0);\r
  30 \r
  31 signal dummy_ad     : std_logic_vector (12 downto 0) := "0000000000000";\r
  32 signal dummy_cnt    : integer := 0;\r
  33 \r
  34 begin\r
  35 \r
  36     po_oe_n     <= reg_oe_n;\r
  37     po_we_n     <= reg_we_n;\r
  38     po_addr     <= reg_addr;\r
  39     pio_d_io    <= reg_d_out;\r
  40     reg_d_in    <= pio_d_io;\r
  41 \r
  42     --set ppu value...\r
  43     set_ppu_p : process (pi_base_clk, pi_rst_n)\r
  44     use ieee.std_logic_arith.conv_std_logic_vector;\r
  45 \r
  46     variable init_step_cnt, plt_step_cnt, \r
  47             nt_step_cnt, spr_step_cnt, dma_step_cnt, scl_step_cnt, \r
  48             enable_ppu_step_cnt, nmi_step_cnt : integer;\r
  49     variable init_done : std_logic;\r
  50     variable global_step_cnt : integer;\r
  51     constant cpu_io_multi : integer := 3; --io happens every 4 cpu cycle.\r
  52     variable i, j : integer;\r
  53     variable ch : integer := 16#41# ;\r
  54     variable nmi_oam_x : integer range 0 to 255;\r
  55     variable nmi_scl_y : integer range 0 to 255;\r
  56 \r
  57     variable ref_cnt : integer range 0 to 120;\r
  58 \r
  59 procedure io_out (ad: in integer; dt : in integer) is\r
  60 begin\r
  61     reg_oe_n <= '1';\r
  62     reg_we_n <= '0';\r
  63     reg_addr <= conv_std_logic_vector(ad, 16);\r
  64     reg_d_out <= conv_std_logic_vector(dt, 8);\r
  65 end;\r
  66 \r
  67 procedure io_brk is\r
  68 use ieee.std_logic_unsigned.all;\r
  69 begin\r
  70     --fake ram read/write to emulate dummy i/o.\r
  71 --    reg_addr <= "000" & dummy_ad;\r
  72 --    dummy_ad <= dummy_ad + 1;\r
  73 --    if (dummy_cnt = 0) then\r
  74 --        reg_d_out <= (others => 'Z');\r
  75 --        reg_oe_n <= '1';\r
  76 --        reg_we_n <= '1';\r
  77 --        dummy_cnt <= 1;\r
  78 --    else\r
  79 --        reg_d_out <= dummy_ad(7 downto 0);\r
  80 --        reg_oe_n <= '1';\r
  81 --        reg_we_n <= '1';\r
  82 --        dummy_cnt <= 0;\r
  83 --    end if;\r
  84     reg_d_out <= (others => 'Z');\r
  85     reg_oe_n <= 'Z';\r
  86     reg_we_n <= 'Z';\r
  87 end;\r
  88 \r
  89 procedure io_read (ad: in integer) is\r
  90 begin\r
  91     reg_oe_n <= '0';\r
  92     reg_we_n <= '1';\r
  93     reg_addr <= conv_std_logic_vector(ad, 16);\r
  94     reg_d_out <= (others => 'Z');\r
  95 end;\r
  96 \r
  97     begin\r
  98         if (pi_rst_n = '0') then\r
  99             \r
 100             reg_oe_n <= '1';\r
 101             reg_we_n <= '1';\r
 102             reg_addr <= (others => 'Z');\r
 103             reg_d_out <= (others => 'Z');\r
 104             \r
 105             init_done := '0';\r
 106             global_step_cnt := 0;\r
 107             init_step_cnt := 0;\r
 108             plt_step_cnt := 0;\r
 109             nt_step_cnt := 0;\r
 110             spr_step_cnt := 0;\r
 111             dma_step_cnt := 0;\r
 112             scl_step_cnt := 0;\r
 113             enable_ppu_step_cnt := 0;\r
 114             nmi_step_cnt := 0;\r
 115             nmi_oam_x := 0;\r
 116             nmi_scl_y := 200;\r
 117             ref_cnt := 0;\r
 118 \r
 119         elsif (rising_edge(pi_base_clk)) then\r
 120             if (pi_cpu_en(0) = '1') then\r
 121             if (pi_rdy = '1') then\r
 122                 if (init_done = '0') then\r
 123                     if (global_step_cnt = 0) then\r
 124                         --step0.0 = init ppu.\r
 125                         if (init_step_cnt = 0 * cpu_io_multi) then\r
 126                             --PPUCTRL=01 for test...\r
 127                             io_out(16#2000#, 16#01#);\r
 128                         elsif (init_step_cnt = 1 * cpu_io_multi) then\r
 129                             --PPUMASK=02\r
 130                             io_out(16#2001#, 16#02#);\r
 131                         elsif (init_step_cnt = 2 * cpu_io_multi) then\r
 132                             --PPUCTRL=00\r
 133                             io_out(16#2000#, 16#00#);\r
 134                         elsif (init_step_cnt = 3 * cpu_io_multi) then\r
 135                             --PPUMASK=00\r
 136                             io_out(16#2001#, 16#00#);\r
 137                         elsif (init_step_cnt = 4 * cpu_io_multi) then\r
 138                             --ppuaddr\r
 139                             io_out(16#2006#, 16#02#);\r
 140                         elsif (init_step_cnt = 5 * cpu_io_multi) then\r
 141                             io_out(16#2006#, 16#40#);\r
 142                         elsif (init_step_cnt = 6 * cpu_io_multi) then\r
 143                             --scroll\r
 144                             io_out(16#2005#, 16#21#);\r
 145                         elsif (init_step_cnt = 7 * cpu_io_multi) then\r
 146                             io_out(16#2005#, 16#5#);\r
 147 \r
 148                         elsif (init_step_cnt = 8 * cpu_io_multi) then\r
 149                             --vram read test.\r
 150                             io_out(16#2006#, 16#1e#);\r
 151                         elsif (init_step_cnt = 9 * cpu_io_multi) then\r
 152                             --vram read test.\r
 153                             io_out(16#2006#, 16#c0#);\r
 154                         elsif (init_step_cnt = 10 * cpu_io_multi) then\r
 155                             --vram read test.\r
 156                             io_out(16#2007#, 10);\r
 157                         elsif (init_step_cnt = 11 * cpu_io_multi) then\r
 158                             io_read(16#2007#);\r
 159                         elsif (init_step_cnt = 12 * cpu_io_multi) then\r
 160                             io_read(16#2007#);\r
 161 \r
 162                         else\r
 163                             io_read(16#00#);\r
 164                             if (init_step_cnt > 13 * cpu_io_multi) then\r
 165                                 global_step_cnt := global_step_cnt + 1;\r
 166                             end if;\r
 167                         end if;\r
 168                         init_step_cnt := init_step_cnt + 1;\r
 169                     elsif (global_step_cnt = 1) then\r
 170                         --step0.1 = palette set.\r
 171     --palettes:\r
 172     --;;;bg palette\r
 173     --  .byte   $0f, $00, $10, $20\r
 174     --  .byte   $0f, $04, $14, $24\r
 175     --  .byte   $0f, $08, $18, $28\r
 176     --  .byte   $0f, $0c, $1c, $2c\r
 177     --;;;spr palette\r
 178     --  .byte   $0f, $00, $10, $20\r
 179     --  .byte   $0f, $06, $16, $26\r
 180     --  .byte   $0f, $08, $18, $28\r
 181     --  .byte   $0f, $0a, $1a, $2a\r
 182                         \r
 183                         \r
 184                         if (plt_step_cnt = 0 * cpu_io_multi) then\r
 185                             --set vram addr 3f00\r
 186                             io_out(16#2006#, 16#3f#);\r
 187                         elsif (plt_step_cnt = 1 * cpu_io_multi) then\r
 188                             io_out(16#2006#, 16#00#);\r
 189                         \r
 190                         elsif (plt_step_cnt = 2 * cpu_io_multi) then\r
 191                             --set palette bg data\r
 192                             io_out(16#2007#, 16#11#);\r
 193                         elsif (plt_step_cnt = 3 * cpu_io_multi) then\r
 194                             io_out(16#2007#, 16#01#);\r
 195                         elsif (plt_step_cnt = 4 * cpu_io_multi) then\r
 196                             io_out(16#2007#, 16#03#);\r
 197                         elsif (plt_step_cnt = 5 * cpu_io_multi) then\r
 198                             io_out(16#2007#, 16#13#);\r
 199 \r
 200                         elsif (plt_step_cnt = 6 * cpu_io_multi) then\r
 201                             io_out(16#2007#, 16#0f#);\r
 202                         elsif (plt_step_cnt = 7 * cpu_io_multi) then\r
 203                             io_out(16#2007#, 16#04#);\r
 204                         elsif (plt_step_cnt = 8 * cpu_io_multi) then\r
 205                             io_out(16#2007#, 16#14#);\r
 206                         elsif (plt_step_cnt = 9 * cpu_io_multi) then\r
 207                             io_out(16#2007#, 16#24#);\r
 208      \r
 209                         elsif (plt_step_cnt = 10 * cpu_io_multi) then\r
 210                             io_out(16#2007#, 16#0f#);\r
 211                         elsif (plt_step_cnt = 11 * cpu_io_multi) then\r
 212                             io_out(16#2007#, 16#08#);\r
 213                         elsif (plt_step_cnt = 12 * cpu_io_multi) then\r
 214                             io_out(16#2007#, 16#18#);\r
 215                         elsif (plt_step_cnt = 13 * cpu_io_multi) then\r
 216                             io_out(16#2007#, 16#28#);\r
 217      \r
 218                         elsif (plt_step_cnt = 14 * cpu_io_multi) then\r
 219                             io_out(16#2007#, 16#05#);\r
 220                         elsif (plt_step_cnt = 15 * cpu_io_multi) then\r
 221                             io_out(16#2007#, 16#0c#);\r
 222                         elsif (plt_step_cnt = 16 * cpu_io_multi) then\r
 223                             io_out(16#2007#, 16#1c#);\r
 224                         elsif (plt_step_cnt = 17 * cpu_io_multi) then\r
 225                             io_out(16#2007#, 16#2c#);\r
 226 \r
 227                          elsif (plt_step_cnt = 18 * cpu_io_multi) then\r
 228                             --below is sprite pallete\r
 229                             io_out(16#2007#, 16#00#);\r
 230                         elsif (plt_step_cnt = 19 * cpu_io_multi) then\r
 231                             io_out(16#2007#, 16#24#);\r
 232                         elsif (plt_step_cnt = 20 * cpu_io_multi) then\r
 233                             io_out(16#2007#, 16#1b#);\r
 234                         elsif (plt_step_cnt = 21 * cpu_io_multi) then\r
 235                             io_out(16#2007#, 16#11#);\r
 236 \r
 237                         elsif (plt_step_cnt = 22 * cpu_io_multi) then\r
 238                             io_out(16#2007#, 16#00#);\r
 239                         elsif (plt_step_cnt = 23 * cpu_io_multi) then\r
 240                             io_out(16#2007#, 16#32#);\r
 241                         elsif (plt_step_cnt = 24 * cpu_io_multi) then\r
 242                             io_out(16#2007#, 16#16#);\r
 243                         elsif (plt_step_cnt = 25 * cpu_io_multi) then\r
 244                             io_out(16#2007#, 16#20#);\r
 245 \r
 246                         elsif (plt_step_cnt = 26 * cpu_io_multi) then\r
 247                             io_out(16#2007#, 16#00#);\r
 248                         elsif (plt_step_cnt = 27 * cpu_io_multi) then\r
 249                             io_out(16#2007#, 16#26#);\r
 250                         elsif (plt_step_cnt = 28 * cpu_io_multi) then\r
 251                             io_out(16#2007#, 16#01#);\r
 252                         elsif (plt_step_cnt = 29 * cpu_io_multi) then\r
 253                             io_out(16#2007#, 16#31#);\r
 254 \r
 255                         else\r
 256                             io_read(16#00#);\r
 257                             if (plt_step_cnt > 30 * cpu_io_multi) then\r
 258                                 global_step_cnt := global_step_cnt + 1;\r
 259                             end if;\r
 260                         end if;\r
 261                         plt_step_cnt := plt_step_cnt + 1;\r
 262                         \r
 263                     elsif (global_step_cnt = 2) then\r
 264                         --step1 = name table set.\r
 265                         if (nt_step_cnt = 0 * cpu_io_multi) then\r
 266                             --set vram addr 2005 (2nd row, 6th col)\r
 267                             io_out(16#2006#, 16#20#);\r
 268                         elsif (nt_step_cnt = 1 * cpu_io_multi) then\r
 269                             io_out(16#2006#, 16#26#);\r
 270                         elsif (nt_step_cnt = 2 * cpu_io_multi) then\r
 271                             --set name tbl data\r
 272                             --0x44, 45, 45 = DEM\r
 273                             io_out(16#2007#, 16#44#);\r
 274                         elsif (nt_step_cnt = 3 * cpu_io_multi) then\r
 275                             io_out(16#2007#, 16#45#);\r
 276                         elsif (nt_step_cnt = 4 * cpu_io_multi) then\r
 277                             io_out(16#2007#, 16#4d#);\r
 278 \r
 279 \r
 280                         elsif (nt_step_cnt = 5 * cpu_io_multi) then\r
 281                             io_out(16#2006#, 16#20#);\r
 282                         elsif (nt_step_cnt = 6 * cpu_io_multi) then\r
 283                             io_out(16#2006#, 16#2a#);\r
 284                         elsif (nt_step_cnt = 7 * cpu_io_multi) then\r
 285                             io_out(16#2007#, 16#44#);\r
 286 \r
 287                         elsif (nt_step_cnt = 8 * cpu_io_multi) then\r
 288                             io_out(16#2006#, 16#24#);\r
 289                         elsif (nt_step_cnt = 9 * cpu_io_multi) then\r
 290                             io_out(16#2006#, 16#43#);\r
 291                         elsif (nt_step_cnt = 10 * cpu_io_multi) then\r
 292                             io_out(16#2007#, 16#6d#);\r
 293                         elsif (nt_step_cnt = 11 * cpu_io_multi) then\r
 294                             io_out(16#2007#, 16#6f#);\r
 295                         elsif (nt_step_cnt = 12 * cpu_io_multi) then\r
 296                             io_out(16#2007#, 16#74#);\r
 297                         elsif (nt_step_cnt = 13 * cpu_io_multi) then\r
 298                             io_out(16#2007#, 16#6f#);\r
 299                             \r
 300                         elsif (nt_step_cnt = 14 * cpu_io_multi) then\r
 301                             io_out(16#2006#, 16#2e#);\r
 302                         elsif (nt_step_cnt = 15 * cpu_io_multi) then\r
 303                             io_out(16#2006#, 16#93#);\r
 304                         elsif (nt_step_cnt = 16 * cpu_io_multi) then\r
 305                             io_out(16#2007#, 16#59#);\r
 306 \r
 307                         elsif (nt_step_cnt = 17 * cpu_io_multi) then\r
 308                             io_out(16#2007#, 16#00#);\r
 309 \r
 310                         else\r
 311                             io_read(16#00#);\r
 312                             if (nt_step_cnt > 4 * cpu_io_multi) then\r
 313                                 global_step_cnt := global_step_cnt + 1;\r
 314                             end if;\r
 315                         end if;\r
 316                         \r
 317                         nt_step_cnt := nt_step_cnt + 1;\r
 318                         \r
 319                     elsif (global_step_cnt = 3) then\r
 320                         --step2 = sprite set.\r
 321                         if (spr_step_cnt = 0) then\r
 322                             --set sprite addr=00 (first sprite)\r
 323                             io_out(16#2003#, 16#00#);\r
 324                         \r
 325                         elsif (spr_step_cnt = 1 * cpu_io_multi) then\r
 326                             --set sprite data: y=02\r
 327                             io_out(16#2004#, 16#05#);\r
 328                         elsif (spr_step_cnt = 2 * cpu_io_multi) then\r
 329                             --tile=0x4d (ascii 'O')\r
 330                             io_out(16#2004#, 16#4f#);\r
 331                         elsif (spr_step_cnt = 3 * cpu_io_multi) then\r
 332                             --set sprite attr=01 (palette 01)\r
 333                             io_out(16#2004#, 16#01#);\r
 334                         elsif (spr_step_cnt = 4 * cpu_io_multi) then\r
 335                             --set sprite data: x=60\r
 336                             io_out(16#2004#, 16#3c#);\r
 337 \r
 338                         elsif (spr_step_cnt = 5 * cpu_io_multi) then\r
 339                             --set sprite data: y=50\r
 340                             io_out(16#2004#, 1);\r
 341                         elsif (spr_step_cnt = 6 * cpu_io_multi) then\r
 342                             --tile=0x4f (ascii 'M')\r
 343                             io_out(16#2004#, 16#4d#);\r
 344                         elsif (spr_step_cnt = 7 * cpu_io_multi) then\r
 345                             --set sprite attr=02\r
 346                             io_out(16#2004#, 16#02#);\r
 347                         elsif (spr_step_cnt = 8 * cpu_io_multi) then\r
 348                             --set sprite data: x=100\r
 349                             io_out(16#2004#, 16#64#);\r
 350 \r
 351 --                        elsif (spr_step_cnt = 9 * cpu_io_multi) then\r
 352 --                            --set sprite data: y=60\r
 353 --                            io_out(16#2004#, 60);\r
 354 --                        elsif (spr_step_cnt = 10 * cpu_io_multi) then\r
 355 --                            --tile=0x4d (ascii 'P')\r
 356 --                            io_out(16#2004#, 16#50#);\r
 357 --                        elsif (spr_step_cnt = 11 * cpu_io_multi) then\r
 358 --                            --set sprite attr=01\r
 359 --                            io_out(16#2004#, 16#01#);\r
 360 --                        elsif (spr_step_cnt = 12 * cpu_io_multi) then\r
 361 --                            --set sprite data: x=33\r
 362 --                            io_out(16#2004#, 16#21#);\r
 363 --\r
 364 --                        elsif (spr_step_cnt = 13 * cpu_io_multi) then\r
 365 --                            --set sprite data: y=61\r
 366 --                            io_out(16#2004#, 16#3d#);\r
 367 --                        elsif (spr_step_cnt = 14 * cpu_io_multi) then\r
 368 --                            --tile=0x4d (ascii 'Q')\r
 369 --                            io_out(16#2004#, 16#51#);\r
 370 --                        elsif (spr_step_cnt = 15 * cpu_io_multi) then\r
 371 --                            --set sprite attr=02\r
 372 --                            io_out(16#2004#, 16#02#);\r
 373 --                        elsif (spr_step_cnt = 16 * cpu_io_multi) then\r
 374 --                            --set sprite data: x=45\r
 375 --                            io_out(16#2004#, 45);\r
 376 \r
 377                         else\r
 378                             io_read(16#00#);\r
 379                             if (spr_step_cnt > 8 * cpu_io_multi) then\r
 380                                 global_step_cnt := global_step_cnt + 2;\r
 381                             end if;\r
 382                         end if;\r
 383                         spr_step_cnt := spr_step_cnt + 1;\r
 384 \r
 385                     elsif (global_step_cnt = 4) then\r
 386                         --step3 = dma set.\r
 387 --                        for i in 0 to 64 loop\r
 388 --                            j := i * 4;\r
 389 --                            if (ch = 16#5b#) then\r
 390 --                                ch := 16#41#;\r
 391 --                            else\r
 392 --                                ch := 16#41# + i;\r
 393 --                            end if;\r
 394 --\r
 395 --                            --if (i < 64) then\r
 396 --                            if (i < 10) then\r
 397 --                                --set dma value on the ram.\r
 398 --                                if    (dma_step_cnt = (0 + j) * cpu_io_multi) then\r
 399 --                                    io_out(16#0200# + j, i);\r
 400 --                                elsif (dma_step_cnt = (1 + j) * cpu_io_multi) then\r
 401 --                                    io_out(16#0201# + j, ch);\r
 402 --                                elsif (dma_step_cnt = (2 + j) * cpu_io_multi) then\r
 403 --                                    io_out(16#0202# + j, 16#01#);\r
 404 --                                elsif (dma_step_cnt = (3 + j) * cpu_io_multi) then\r
 405 --                                    io_out(16#0203# + j, j);\r
 406 --                                elsif (dma_step_cnt = (0 + j) * cpu_io_multi + 1) or\r
 407 --                                        (dma_step_cnt = (1 + j) * cpu_io_multi + 1) or\r
 408 --                                        (dma_step_cnt = (2 + j) * cpu_io_multi + 1) or\r
 409 --                                        (dma_step_cnt = (3 + j) * cpu_io_multi + 1) then\r
 410 --                                    io_read(16#00#);\r
 411 --                                end if;\r
 412 --                            else\r
 413 --                                if    (dma_step_cnt = (0 + j) * cpu_io_multi) then\r
 414 --                                    --start dma\r
 415 --                                    io_out(16#4014#, 16#02#);\r
 416 --                                elsif (dma_step_cnt = (0 + j) * cpu_io_multi + 1) then\r
 417 --                                    io_read(16#00#);\r
 418 --                                elsif (dma_step_cnt = (0 + j) * cpu_io_multi + 2) then\r
 419                                     io_read(16#00#);\r
 420                                     global_step_cnt := global_step_cnt + 1;\r
 421 --                                end if;\r
 422 --                            end if;\r
 423 --                        end loop;\r
 424 --                        \r
 425 --                        dma_step_cnt := dma_step_cnt + 1;\r
 426 \r
 427                     elsif (global_step_cnt = 5) then\r
 428                         --step4 = scroll test and ppu reg read test.\r
 429                         if (scl_step_cnt = 123) then\r
 430                             --x scroll pos=5\r
 431                             io_out(16#2005#, 5);\r
 432                         elsif (scl_step_cnt = 1 * cpu_io_multi) then\r
 433                             --y scroll pos=9\r
 434                             io_out(16#2005#, 9);\r
 435 \r
 436                         elsif (scl_step_cnt = 2 * cpu_io_multi) then\r
 437                             --read status reg.\r
 438                             io_read(16#2002#);\r
 439 \r
 440                         elsif (scl_step_cnt = 3 * cpu_io_multi) then\r
 441                             --read vram nt0.\r
 442                             io_out(16#2006#, 16#20#);\r
 443 \r
 444                         elsif (scl_step_cnt = 4 * cpu_io_multi) then\r
 445                             io_out(16#2006#, 16#03#);\r
 446 \r
 447                         elsif (scl_step_cnt = 5 * cpu_io_multi) then\r
 448                             io_read(16#2007#);\r
 449 \r
 450                         elsif (scl_step_cnt = 6 * cpu_io_multi) then\r
 451                             --pattern tbl.\r
 452                             io_out(16#2006#, 16#04#);\r
 453 \r
 454                         elsif (scl_step_cnt = 7 * cpu_io_multi) then\r
 455                             io_out(16#2006#, 16#d1#);\r
 456 \r
 457                         elsif (scl_step_cnt = 8 * cpu_io_multi) then\r
 458                             io_read(16#2007#);\r
 459 \r
 460                         elsif (scl_step_cnt = 9 * cpu_io_multi) then\r
 461                             --attr tbl.\r
 462                             io_out(16#2006#, 16#23#);\r
 463 \r
 464                         elsif (scl_step_cnt = 10 * cpu_io_multi) then\r
 465                             io_out(16#2006#, 16#c0#);\r
 466 \r
 467                         elsif (scl_step_cnt = 11 * cpu_io_multi) then\r
 468                             --set attr first.\r
 469                             io_out(16#2007#, 16#5a#);\r
 470 \r
 471                         elsif (scl_step_cnt = 12 * cpu_io_multi) then\r
 472                             io_out(16#2006#, 16#23#);\r
 473 \r
 474                         elsif (scl_step_cnt = 13 * cpu_io_multi) then\r
 475                             io_out(16#2006#, 16#c0#);\r
 476 \r
 477                         elsif (scl_step_cnt = 14 * cpu_io_multi) then\r
 478                             io_read(16#2007#);\r
 479 \r
 480                         elsif (scl_step_cnt = 15 * cpu_io_multi) then\r
 481                             --read palette tbl.\r
 482                             io_out(16#2006#, 16#3f#);\r
 483 \r
 484                         elsif (scl_step_cnt = 16 * cpu_io_multi) then\r
 485                             io_out(16#2006#, 16#11#);\r
 486 \r
 487                         elsif (scl_step_cnt = 17 * cpu_io_multi) then\r
 488                             io_read(16#2007#);\r
 489 \r
 490                         else\r
 491                             io_read(16#00#);\r
 492                             if (scl_step_cnt > 17 * cpu_io_multi) then\r
 493                                 global_step_cnt := global_step_cnt + 1;\r
 494                             end if;\r
 495                         end if;\r
 496                         scl_step_cnt := scl_step_cnt + 1;\r
 497 \r
 498                     elsif (global_step_cnt = 6) then\r
 499                         --final step = enable ppu.\r
 500                         if (enable_ppu_step_cnt = 0 * cpu_io_multi) then\r
 501                             --show bg\r
 502                             --PPUMASK=1e (show bg and sprite)\r
 503                             --PPUMASK=0e (show bg only)\r
 504                             io_out(16#2001#, 16#1e#);\r
 505                         elsif (enable_ppu_step_cnt = 1 * cpu_io_multi) then\r
 506                             --enable nmi\r
 507                             --PPUCTRL=80\r
 508                             io_out(16#2000#, 16#80#);\r
 509                         else\r
 510                             io_read(16#00#);\r
 511                             if (enable_ppu_step_cnt > 1 * cpu_io_multi) then\r
 512                                 --skip nmi test at this momemnt..\r
 513                                 global_step_cnt := global_step_cnt + 1;\r
 514                             end if;\r
 515                         end if;\r
 516                         enable_ppu_step_cnt := enable_ppu_step_cnt + 1;\r
 517 \r
 518                     elsif (global_step_cnt = 7) then\r
 519                         ----nmi tests.....\r
 520                         if (pi_nmi_n = '0') then\r
 521 \r
 522                             if (nmi_step_cnt = 0 * cpu_io_multi) then\r
 523                                 --set sprite addr=00 (first sprite)\r
 524                                 io_out(16#2003#, 16#03#);\r
 525                             elsif (nmi_step_cnt = 1 * cpu_io_multi) then\r
 526                                 --set sprite data: x=100\r
 527                                 io_out(16#2004#, nmi_oam_x);\r
 528                             elsif (nmi_step_cnt = 2 * cpu_io_multi) then\r
 529                                 --scroll x=0\r
 530                                 io_out(16#2005#, nmi_scl_y);\r
 531                             elsif (nmi_step_cnt = 3 * cpu_io_multi) then\r
 532                                 --scroll y++\r
 533                                 io_out(16#2005#, nmi_scl_y);\r
 534                             elsif (nmi_step_cnt = 4 * cpu_io_multi) then\r
 535                                 --set sprite addr=00 (first sprite)\r
 536                                 io_out(16#2003#, 16#04#);\r
 537                             elsif (nmi_step_cnt = 5 * cpu_io_multi) then\r
 538                                 --set sprite data: x=100\r
 539                                 io_out(16#2004#, nmi_oam_x);\r
 540                             else\r
 541                                 if (ref_cnt = 0) then\r
 542                                     nmi_oam_x := nmi_oam_x + 1;\r
 543                                 end if;\r
 544                                 if (nmi_step_cnt mod 10 = 0) then\r
 545                                     nmi_scl_y := nmi_scl_y + 1;\r
 546                                 end if;\r
 547                                 io_read(16#00#);\r
 548                                 if (nmi_step_cnt > 5 * cpu_io_multi) then\r
 549                                     ref_cnt := ref_cnt + 1;\r
 550                                     global_step_cnt := global_step_cnt + 1;\r
 551                                 end if;\r
 552                             end if;\r
 553                             nmi_step_cnt := nmi_step_cnt + 1;\r
 554                         end if;\r
 555                     elsif (global_step_cnt = 8) then\r
 556                         ----back to nmi tests.....\r
 557                         if (pi_nmi_n = '1') then\r
 558                             nmi_step_cnt := 0;\r
 559                             global_step_cnt := global_step_cnt - 1;\r
 560                         end if;\r
 561                     else\r
 562                         io_read(16#00#);\r
 563                         init_done := '1';\r
 564                     end if;\r
 565                 else\r
 566                     io_read(16#00#);\r
 567                 end if;--if (init_done = '0') then\r
 568             else\r
 569                 io_brk;\r
 570             end if;--if (rdy = '1') then\r
 571             end if;--if (pi_cpu_en(0) = '1') then\r
 572         end if; --if (rst_n = '0') then\r
 573     end process;\r
 574 \r
 575 end rtl;\r
 576 \r
 577 \r
 578 \r
 579 \r
 580 \r
 581 -----------dummy prg rom\r
 582 library ieee;\r
 583 use ieee.std_logic_1164.all;\r
 584 entity prg_rom is \r
 585     port (\r
 586             pi_base_clk         : in std_logic;\r
 587             pi_ce_n         : in std_logic;\r
 588             pi_oe_n         : in std_logic;\r
 589             pi_addr         : in std_logic_vector (14 downto 0);\r
 590             po_data         : out std_logic_vector (7 downto 0)\r
 591         );\r
 592 end prg_rom;\r
 593 architecture rtl of prg_rom is\r
 594 begin\r
 595     p_read : process (pi_base_clk)\r
 596     begin\r
 597         if (rising_edge(pi_base_clk)) then\r
 598             if (pi_ce_n = '0') then\r
 599                 ---dummy data.\r
 600                 po_data <= "00110011";\r
 601             else\r
 602                 po_data <= (others => 'Z');\r
 603             end if;\r
 604         end if;\r
 605     end process;\r
 606 \r
 607 end rtl;\r
 608 \r