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library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity FSM is
port (instruction,T1,T2,T3,mem: in std_logic_vector(15 downto 0); r, clk,init_carry,init_zero: in std_logic;
w1,w2,w3,w4,w5,w6,w7,
m1,m20,m21,m30,m31,m4,m50,m51,m60,m61,m70,m71,m8,m90,m91,m100,m101,mux,
carry,zero,done,alucont,m12: out std_logic);
end entity;
architecture Behave4 of FSM is
type StateSymbol is (s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9,s10,s11,s12,s13,s14,s15,s16,s17,s18,sa);
signal fsm_state_symbol: StateSymbol;
-- constant Z32: std_logic_vector(31 downto 0) := (others => '0');
begin
process(r,clk,instruction,init_carry,init_zero,T1,T2,T3,fsm_state_symbol)
variable nq_var : StateSymbol;
variable w1_var,w2_var,w3_var,w4_var,w5_var,w6_var,w7_var,
m1_var,m20_var,m21_var,m30_var,m31_var,m4_var,m50_var,m51_var,m60_var,m61_var,m70_var,m71_var,m8_var,m90_var,m91_var,m100_var,m101_var,
carry_var,zero_var,mux_var,done_var,alu_var,m12_var : std_logic;
begin
nq_var := fsm_state_symbol;
w1_var := '1';
w2_var := '1';
w3_var := '1';
w4_var := '1';
w5_var := '1';
w6_var := '1';
w7_var := '1';
m1_var := '0';
m20_var := '1';
m21_var := '0';
m30_var := '0';
m31_var := '0';
m4_var := '0';
m50_var := '0';
m51_var := '0';
m60_var := '0';
m61_var := '0';
m70_var := '0';
m71_var := '0';
m8_var := '0';
m90_var := '0';
m91_var := '0';
m100_var := '0';
m101_var := '0';
carry_var := '1';
zero_var := '1';
mux_var := '0';
done_var := '0';
alu_var := '0';
m12_var := '0';
-- compute next-state, output
case fsm_state_symbol is
when s0 =>
w3_var := '0';
m20_var := '1';
m21_var := '0';
if (mem(15 downto 12) = "0011" ) then
nq_var := s6;
elsif (mem(15 downto 13) = "100") then
nq_var := s16;
elsif (mem(15 downto 12) = "1111") then
nq_var := s0;
else
nq_var := s1;
end if;
when s1 =>
w5_var := '0';
w6_var := '0';
w7_var := '0';
m60_var := '1';
m61_var := '0';
m70_var := '1';
m71_var := '0';
m8_var := '0';
if (instruction(15 downto 13) = "010" ) then
nq_var := s7;
elsif ((instruction(15 downto 12) = "0000" or instruction(15 downto 12) = "0010")
and ((instruction(1 downto 0) = "10" and init_carry = '1') or (instruction(1 downto 0) = "01" and init_zero = '1') or (instruction(1 downto 0) = "00") ) ) then
nq_var := s2;
elsif (instruction(15 downto 12) = "0001" ) then
nq_var := s4;
elsif (instruction(15 downto 12) = "1100" and (T1 = T2) )then
nq_var := s17;
elsif (instruction(15 downto 12) = "0110" ) then
nq_var := s11;
elsif (instruction(15 downto 12) = "0111" ) then
nq_var := s13;
else
nq_var := sa;
end if;
when s2 =>
w5_var := '0';
m90_var := '0';
m91_var := '1';
m100_var := '0';
m101_var := '1';
m60_var := '0';
m61_var := '1';
if (instruction(15 downto 12) = "0000") then
carry_var := '0';
end if;
zero_var := '0';
if (instruction(15 downto 12) = "0010") then
alu_var := '1';
else
alu_var := '0';
end if;
nq_var := s3;
when s3 =>
w4_var := '0';
m50_var := '1';
m51_var := '1';
m30_var := '0';
m31_var := '1';
nq_var := sa;
when s4 =>
w5_var := '0';
m90_var := '1';
m91_var := '0';
m100_var := '0';
m101_var := '1';
m60_var := '0';
m61_var := '1';
carry_var := '0';
zero_var := '0';
nq_var := s5;
when s5 =>
w4_var := '0';
m30_var := '1';
m31_var := '0';
m50_var := '1';
m51_var := '1';
nq_var := sa;
when s6 =>
w4_var := '0';
m30_var := '0';
m31_var := '0';
m50_var := '1';
m51_var := '0';
nq_var := sa;
when s7 =>
w6_var := '0';
m90_var := '1';
m91_var := '0';
m100_var := '1';
m101_var := '1';
m70_var := '0';
m71_var := '1';
if (instruction(15 downto 12) = "0100" ) then
nq_var := s8;
else
-- sb7 : 0101
nq_var := s9;
end if;
when s8 =>
w5_var := '0';
m20_var := '0';
m21_var := '0';
m60_var := '0';
m61_var := '0';
zero_var := '0';
mux_var := '1';
nq_var := s10;
when s9 =>
w2_var := '0';
m20_var := '0';
m21_var := '0';
nq_var := sa;
when s10 =>
w4_var := '0';
m30_var := '0';
m31_var := '0';
m50_var := '1';
m51_var := '1';
nq_var := sa;
when s11 =>
-- change made here t1->mema
w6_var := '0';
w7_var := '0';
m90_var := '1';
m91_var := '1';
m100_var := '0';
m101_var := '1';
m20_var := '1';
m21_var := '1';
m70_var := '1';
m71_var := '1';
m8_var := '1';
nq_var := s12;
when s12 =>
w4_var := '0';
w5_var := '0';
m90_var := '1';
m91_var := '1';
m100_var := '0';
m101_var := '0';
m30_var := '1';
m31_var := '1';
m50_var := '0';
m51_var := '1';
m60_var := '0';
m61_var := '1';
if (T3(2 downto 0) = "111" ) then
nq_var := sa;
else
nq_var := s11;
end if;
when s13 =>
w6_var := '0';
w5_var := '0';
m90_var := '1';
m91_var := '1';
m100_var := '0';
m101_var := '0';
m60_var := '0';
m61_var := '1';
m70_var := '0';
m71_var := '0';
m4_var := '1';
nq_var := s14;
when s14 =>
-- changes made
w2_var := '0';
w7_var := '0';
m90_var := '1';
m91_var := '1';
m100_var := '0';
m101_var := '1';
m20_var := '1';
m21_var := '1';
m8_var := '1';
m12_var := '1';
if (T3(2 downto 0) = "000" ) then
nq_var := sa;
else
nq_var := s13;
end if;
when s15 =>
w1_var := '0';
m90_var := '0';
m91_var := '0';
m100_var := '1';
m101_var := '0';
m1_var := '0';
nq_var := s0;
done_var := '1';
when s16 =>
w4_var := '0';
w6_var := '0';
m30_var := '0';
m31_var := '0';
m50_var := '0';
m51_var := '0';
m70_var := '1';
m71_var := '0';
if (instruction(15 downto 12) = "1000" ) then
nq_var := s15;
else
-- opcode : 1001
nq_var := s18;
end if;
when s17 =>
w1_var := '0';
m90_var := '1';
m91_var := '0';
m100_var := '1';
m101_var := '0';
m1_var := '0';
nq_var := s0;
done_var := '1';
when s18 =>
w1_var := '0';
m1_var := '1';
nq_var := s0;
done_var := '1';
when sa =>
w1_var := '0';
m90_var := '1';
m91_var := '1';
m100_var := '1';
m101_var := '0';
m1_var := '0';
nq_var := s0;
done_var := '1';
when others => null;
end case;
-- y(k)
w1 <= w1_var;
w2 <= w2_var;
w3 <= w3_var;
w4 <= w4_var;
w5 <= w5_var;
w6 <= w6_var;
w7 <= w7_var;
m1 <= m1_var;
m20 <= m20_var;
m21 <= m21_var;
m30 <= m30_var;
m31 <= m31_var;
m4 <= m4_var;
m50 <= m50_var;
m51 <= m51_var;
m60 <= m60_var;
m61 <= m61_var;
m70 <= m70_var;
m71 <= m71_var;
m8 <= m8_var;
m90 <= m90_var;
m91 <= m91_var;
m100 <= m100_var;
m101 <= m101_var;
carry <= carry_var;
zero <= zero_var;
mux <= mux_var;
done <= done_var;
alucont <= alu_var;
m12 <= m12_var;
-- q(k+1) = nq(k)
if(rising_edge(clk)) then
if (r = '1') then
fsm_state_symbol <= s0;
else
fsm_state_symbol <= nq_var;
end if;
end if;
end process;
end Behave4;