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-- T80(b) core. In an effort to merge and maintain bug fixes ....
 
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-- Ver 300 started tidyup
 
-- MikeJ March 2005
 
-- Latest version from www.fpgaarcade.com (original www.opencores.org)
 
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-- Z80 compatible microprocessor core, asynchronous top level
 
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-- Version : 0247
 
--
 
-- Copyright (c) 2001-2002 Daniel Wallner (jesus@opencores.org)
 
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--
 
-- The latest version of this file can be found at:
 
--      http://www.opencores.org/cvsweb.shtml/t80/
 
--
 
-- Limitations :
 
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-- File history :
 
--
 
--      0208 : First complete release
 
--
 
--      0211 : Fixed interrupt cycle
 
--
 
--      0235 : Updated for T80 interface change
 
--
 
--      0238 : Updated for T80 interface change
 
--
 
--      0240 : Updated for T80 interface change
 
--
 
--      0242 : Updated for T80 interface change
 
--
 
--      0247 : Fixed bus req/ack cycle
 
--
 
 
 
library IEEE;
 
use IEEE.std_logic_1164.all;
 
use IEEE.numeric_std.all;
 
use work.T80_Pack.all;
 
 
 
entity T80a is
 
        generic(
 
                Mode : integer := 0     -- 0 => Z80, 1 => Fast Z80, 2 => 8080, 3 => GB
 
        );
 
        port(
 
                RESET_n         : in std_logic;
 
                CLK_n           : in std_logic;
 
                WAIT_n          : in std_logic;
 
                INT_n           : in std_logic;
 
                NMI_n           : in std_logic;
 
                BUSRQ_n         : in std_logic;
 
                M1_n            : out std_logic;
 
                MREQ_n          : out std_logic;
 
                IORQ_n          : out std_logic;
 
                RD_n            : out std_logic;
 
                WR_n            : out std_logic;
 
                RFSH_n          : out std_logic;
 
                HALT_n          : out std_logic;
 
                BUSAK_n         : out std_logic;
 
                A                       : out std_logic_vector(15 downto 0);
 
                D                       : inout std_logic_vector(7 downto 0)
 
        );
 
end T80a;
 
 
 
architecture rtl of T80a is
 
 
 
        signal CEN                  : std_logic;
 
        signal Reset_s              : std_logic;
 
        signal IntCycle_n   : std_logic;
 
        signal IORQ                 : std_logic;
 
        signal NoRead               : std_logic;
 
        signal Write                : std_logic;
 
        signal MREQ                 : std_logic;
 
        signal MReq_Inhibit : std_logic;
 
        signal Req_Inhibit  : std_logic;
 
        signal RD                   : std_logic;
 
        signal MREQ_n_i             : std_logic;
 
        signal IORQ_n_i             : std_logic;
 
        signal RD_n_i               : std_logic;
 
        signal WR_n_i               : std_logic;
 
        signal RFSH_n_i             : std_logic;
 
        signal BUSAK_n_i    : std_logic;
 
        signal A_i                  : std_logic_vector(15 downto 0);
 
        signal DO                   : std_logic_vector(7 downto 0);
 
        signal DI_Reg               : std_logic_vector (7 downto 0);        -- Input synchroniser
 
        signal Wait_s               : std_logic;
 
        signal MCycle               : std_logic_vector(2 downto 0);
 
        signal TState               : std_logic_vector(2 downto 0);
 
 
 
begin
 
 
 
        CEN <= '1';
 
 
 
        BUSAK_n <= BUSAK_n_i;
 
        MREQ_n_i <= not MREQ or (Req_Inhibit and MReq_Inhibit);
 
        RD_n_i <= not RD or Req_Inhibit;
 
 
 
        MREQ_n <= MREQ_n_i when BUSAK_n_i = '1' else 'Z';
 
        IORQ_n <= IORQ_n_i when BUSAK_n_i = '1' else 'Z';
 
        RD_n <= RD_n_i when BUSAK_n_i = '1' else 'Z';
 
        WR_n <= WR_n_i when BUSAK_n_i = '1' else 'Z';
 
        RFSH_n <= RFSH_n_i when BUSAK_n_i = '1' else 'Z';
 
        A <= A_i when BUSAK_n_i = '1' else (others => 'Z');
 
        D <= DO when Write = '1' and BUSAK_n_i = '1' else (others => 'Z');
 
 
 
        process (RESET_n, CLK_n)
 
        begin
 
                if RESET_n = '0' then
 
                        Reset_s <= '0';
 
                elsif CLK_n'event and CLK_n = '1' then
 
                        Reset_s <= '1';
 
                end if;
 
        end process;
 
 
 
        u0 : T80
 
                generic map(
 
                        Mode => Mode,
 
                        IOWait => 1)
 
                port map(
 
                        CEN => CEN,
 
                        M1_n => M1_n,
 
                        IORQ => IORQ,
 
                        NoRead => NoRead,
 
                        Write => Write,
 
                        RFSH_n => RFSH_n_i,
 
                        HALT_n => HALT_n,
 
                        WAIT_n => Wait_s,
 
                        INT_n => INT_n,
 
                        NMI_n => NMI_n,
 
                        RESET_n => Reset_s,
 
                        BUSRQ_n => BUSRQ_n,
 
                        BUSAK_n => BUSAK_n_i,
 
                        CLK_n => CLK_n,
 
                        A => A_i,
 
                        DInst => D,
 
                        DI => DI_Reg,
 
                        DO => DO,
 
                        MC => MCycle,
 
                        TS => TState,
 
                        IntCycle_n => IntCycle_n);
 
 
 
        process (CLK_n)
 
        begin
 
                if CLK_n'event and CLK_n = '0' then
 
                        Wait_s <= WAIT_n;
 
                        if TState = "011" and BUSAK_n_i = '1' then
 
                                DI_Reg <= to_x01(D);
 
                        end if;
 
                end if;
 
        end process;
 
 
 
        process (Reset_s,CLK_n)
 
        begin
 
                if Reset_s = '0' then
 
                        WR_n_i <= '1';
 
                elsif CLK_n'event and CLK_n = '1' then
 
                        WR_n_i <= '1';
 
                        if TState = "001" then      -- To short for IO writes !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 
                                WR_n_i <= not Write;
 
                        end if;
 
                end if;
 
        end process;
 
 
 
        process (Reset_s,CLK_n)
 
        begin
 
                if Reset_s = '0' then
 
                        Req_Inhibit <= '0';
 
                elsif CLK_n'event and CLK_n = '1' then
 
                        if MCycle = "001" and TState = "010" then
 
                                Req_Inhibit <= '1';
 
                        else
 
                                Req_Inhibit <= '0';
 
                        end if;
 
                end if;
 
        end process;
 
 
 
        process (Reset_s,CLK_n)
 
        begin
 
                if Reset_s = '0' then
 
                        MReq_Inhibit <= '0';
 
                elsif CLK_n'event and CLK_n = '0' then
 
                        if MCycle = "001" and TState = "010" then
 
                                MReq_Inhibit <= '1';
 
                        else
 
                                MReq_Inhibit <= '0';
 
                        end if;
 
                end if;
 
        end process;
 
 
 
        process(Reset_s,CLK_n)
 
        begin
 
                if Reset_s = '0' then
 
                        RD <= '0';
 
                        IORQ_n_i <= '1';
 
                        MREQ <= '0';
 
                elsif CLK_n'event and CLK_n = '0' then
 
 
 
                        if MCycle = "001" then
 
                                if TState = "001" then
 
                                        RD <= IntCycle_n;
 
                                        MREQ <= IntCycle_n;
 
                                        IORQ_n_i <= IntCycle_n;
 
                                end if;
 
                                if TState = "011" then
 
                                        RD <= '0';
 
                                        IORQ_n_i <= '1';
 
                                        MREQ <= '1';
 
                                end if;
 
                                if TState = "100" then
 
                                        MREQ <= '0';
 
                                end if;
 
                        else
 
                                if TState = "001" and NoRead = '0' then
 
                                        RD <= not Write;
 
                                        IORQ_n_i <= not IORQ;
 
                                        MREQ <= not IORQ;
 
                                end if;
 
                                if TState = "011" then
 
                                        RD <= '0';
 
                                        IORQ_n_i <= '1';
 
                                        MREQ <= '0';
 
                                end if;
 
                        end if;
 
                end if;
 
        end process;
 
 
 
end;