[閒聊] The J1 Forth CPU
J1 Forth CPU 是完整的 FORTH 系統。
相對簡單易學。
J1 is a small (200 lines of Verilog) stack-based CPU, intended for FPGAs.
A complete J1 with 16Kbytes of RAM fits easily on a small Xilinx FPGA.
Some highlights:
Extremely high code density. A complete system including the
TCP/IP stack fits in under 8K bytes.
Single cycle call, zero cycle return
Instruction set maps trivially to Forth
Cross compiler runs on Windows, Mac and Unix
Basic software includes a sizeable subset of ANS Forth and a
portable TCP/IP networking stack.
J1 was originally designed to run the six WGE100 Ethernet cameras in
the Willow Garage PR2 robot.
More recently it was shown at SVFIG Forth Day 2010 on an XESS FPGA board
(see Loading the XESS XSA-3S1000 from Python) running a few demonstration
programs, including space invaders, Forth source invaders.fs.
https://www.excamera.com/files/j1.pdf
https://www.excamera.com/sphinx/fpga-j1.html
https://www.excamera.com/files/j1demo.tar.gz
Assembler 核心是下列幾行程式碼
crossj1.fs
: j1asm
only
metacompiler
also j1assembler definitions
also forth ;
j1asm
: hex-literal ( u -- c-addr u ) s>d <# bl hold #s [char] $ hold #> ;
: imm h# 8000 or t, ;
: T h# 0000 ;
: N h# 0100 ;
: T+N h# 0200 ;
: T&N h# 0300 ;
: T|N h# 0400 ;
: T^N h# 0500 ;
: ~T h# 0600 ;
: N==T h# 0700 ;
: N<T h# 0800 ;
: N>>T h# 0900 ;
: T-1 h# 0a00 ;
: rT h# 0b00 ;
: [T] h# 0c00 ;
: N<<T h# 0d00 ;
: dsp h# 0e00 ;
: Nu<T h# 0f00 ;
: T->N h# 0080 or ;
: T->R h# 0040 or ;
: N->[T] h# 0020 or ;
: d-1 h# 0003 or ;
: d+1 h# 0001 or ;
: r-1 h# 000c or ;
: r-2 h# 0008 or ;
: r+1 h# 0004 or ;
: alu h# 6000 or t, ;
: return T h# 1000 or r-1 alu ;
: ubranch 2/ h# 0000 or t, ;
: 0branch 2/ h# 2000 or t, ;
: scall 2/ h# 4000 or t, ;
FORTH 前輩有仔細研究過:
http://sparkforth.blogspot.com/search/label/forth
J1 Forth CPU 研究之一：Camera Firmware 的程式結構
J1 Forth CPU 研究之二：如何以 Xilinx ISE 來 Synthesize J1 CPU
J1 Forth CPU 研究之三：系統重設和 program counter
J1 Forth CPU 研究之四：資料堆疊和返回堆疊
J1 Forth CPU 研究之五：算術邏輯單元(ALU)
J1 Forth CPU 研究之一：Camera Firmware 的程式結構
首先，看看這個目錄裡最重要的幾個檔案：
main.fs：這是主程式
crossj1.fs：這是 J1 的 Cross compiler
basewords.fs：在這兒，以 j1 的 assembler 來定義了基本的 Forth 指令。
對許多初學 Forth 的人來說，Cross compiler 無疑是最神秘玄奇之物了。
因此讓我們先看看它。只有 512 行，真的很短，在裡面最重要的三個命令是：
meta：執行 meta 後就可以開始定義 J1 的 Cross compiler
(或稱為 metacompiler) 了。
target：執行 target 後，之後定義的指令或是資料結構最後都會被放到
target 裡，也就是 j1 16k 的 RAM 裡。
j1asm：執行 j1asm 後可以開始定義 j1 的 assembler。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.43.77.156 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/CompilerDev/M.1591584854.A.D6E.html
推
06/08 16:01,
5年前
, 1F
06/08 16:01, 1F
→
06/08 16:01,
5年前
, 2F
06/08 16:01, 2F
→
06/08 16:02,
5年前
, 3F
06/08 16:02, 3F
→
06/08 16:03,
5年前
, 4F
06/08 16:03, 4F
推
06/09 02:09,
5年前
, 5F
06/09 02:09, 5F