csr: Rework accessors

Have all the new compound accessors be written in terms of the simple
ones and fix how CSR_ACCCESORS_DEFINED can be used to override the
simple ones but keep the definitions of the other ones around.

This *should* also also fix incorrect multiple accesses done
by  64-bit CPUs to 32-bit CSR busses, and make the accessors not
depend on CONFIG_CSR_ALIGNMENT being the same as sizeof(unsigned long)*8

In addition, the generated csr.h now will include system.h
always when with_access_functions is True. This guarantees that the
higher level accessors are defined. The extern prototypes for the
simple accessors when CSR_ACCCESORS_DEFINED are removed and system.h
is responsible for providing them. It is also added to hw/common.h

This allows system.h to set CSR_ACCCESORS_DEFINED when necessary, in
which case it's responsible for both declaring and defining the simple
accessors. That way, it can make them inline rather than forcing them
to be extern which at least on microwatt saves spaces.

One can continue to use -DCSR_ACCCESORS_DEFINED but in that case a system.h
will have to be provided with at least the extern definitions.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

CHANGES: update.

Merge pull request #518 from enjoy-digital/csr_base

export: add define of CSR_BASE if not already defined and use it for …

Merge pull request #523 from DurandA/patch-5

Update litex_term help

Update litex_term help

Specify the use of kernel address with flash flag.

platforms/nexys4ddr: add card detect pin to sdcard.

integration/soc: review/simplify interconnect and add logger.info.

Merge pull request #519 from ozbenh/point2point

soc: Revive generation of a PointToPoint interconnect

soc: Revive generation of a PointToPoint interconnect

When there's only one master, one slave, and that slave is at 0

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

export: add define of CSR_BASE if not already defined and use it for CSRs definitions/accesses.

This will allow more flexibility when integrating standalone cores.

test/test_targets: workaround to fix travis.

cpu/soc_core: automatically set csr mapping to 0x00000000 when using CPUNone, remove csr_base parameter that was used for that.

bios/boot: review/fix #503.

- copy_image_from_flash_to_ram is now used by all CPUs.
- copy_image_from_flash_to_ram already show the flash address, no need to duplicate it.

Merge pull request #503 from rprinz08/master

BIOS boot firmware from SPI with address offset

Merge pull request #513 from mubes/bios_linker

Bios linker edits to prevent inappropriate optimisation

Bios linker edits to prevent inappropriate optimisation

fixed bug in BIOS spi flash "fw" command

removed FLASH_BOOT_OFFSET, replaced memcyp with copy_image_from_flash_to_ram

cores/spi_flash: add back old SpiFlashDualQuad and rename new one as SpiFlashQuadReadWrite.

Merge pull request #478 from antmicro/extended_spi_flash

Extended SPI flash support

Merge pull request #510 from mubes/colorlight_usb

Colorlight usb

integration/soc: review/simplify changes for standalone cores.

- do the CSR alignment update only if CPU is not CPUNone.
- revert PointToPoint interconnect when 1 master and 1 slave since this will
break others use cases and will prevent mapping slave to a specific location.
It's probably better to let the synthesis tools optimize the 1:1 mapping directly.
- add with_soc_interconnect parameter to add_sdram that defaults to True. When
set to False, only the LiteDRAMCore will be instantiated and interconnect with
the SoC will not be added.

Fix dumb missing line

Merge pull request #511 from ozbenh/standalone-cores

Improve standalone cores

interconnect/wishbonebridge: refresh/simplify.

This should also improve Wishbone timings.

Tested on iCEBreaker:
./icebreaker.py --cpu-type=None --uart-name=uartbone --csr-csv=csr.csv --build --flash

With the following script:

#!/usr/bin/env python3

import sys

from litex import RemoteClient

wb = RemoteClient()
wb.open()

# # #

print("scratch: 0x{:08x}".format(wb.regs.ctrl_scratch.read()))

errors = 0
for i in range(2):
for j in range(32):
wb.write(wb.mems.sram.base + 4*j, i + j)
for j in range(32):
if wb.read(wb.mems.sram.base + 4*j) != (i + j):
errors += 1
print("sram errors: {:d}".format(errors))

# # #

wb.close()

WB2CSR: Use CSR address_width for the wishbone bus

Currently, we create a wishbone interface with the default address
width (30 bits) for the bridge. Instead, create an interface that
has the same number of address bits as the CSR bus.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

soc_core: Add option to override CSR base

When creating standalone IP cores such as standalone LiteDRAM without
a CPU, the CSR are presented externally via a wishbone with just enough
address bits to access individual CSRs (14), and no address decoding
otherwise. It is expected that the design using such core will have
its own address decoder gating cyc/stb.

However, such a design might still need to use LiteX code such as
the sdram init code, which relies on the generated csr.h. Thus we
want to be able to control the CSR base address used by that generated
csr.h.

This could be handled instead by having the "host" code provide
modified csr_{read,write}_simple() that include the necessary base
address. However, such an approach would make things complicated
if the design includes multiple such standalone cores with separate
CSR busses (such as LiteDRAM and LiteEth).

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

soc: Don't update CSR alignment when there is no CPU

The alignment specified by the standalone core config should
be honored.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

soc: Don't create a wishbone slave to LiteDRAM with no CPU

When creating a standalone LiteDRAM core with no CPU, there is
no need to create a wishbone slave to LiteDRAM interface.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

Bring into line with master

soc: Don't create a share intercon with only one master and one slave

This creates a lot of useless churn in the resulting verilog. Instead
use a point to point interconnect in that case.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

Merge pull request #506 from scanakci/blackparrot_litex

Update README and core.py for Blackparrot and change vivado command for systemverilog

Merge pull request #508 from antmicro/update_litesdcard

Update Litex bios to handle updated litesdcard.

Addition of boot address parameter for trellis builds

Update Litex bios to handle updated litesdcard.

Update README.md and core.py for BlackParrot

Vivado Command Update for Systemverilog

Add BlackParrot to LiteX setup file

Merge pull request #505 from DurandA/patch-3

Enable 1x mode on SPI flash

soc: remove with_wishbone (a SoC always always has a Bus) and expose more bus parameters.

Enable 1x mode on SPI flash

build/lattice/diamond/clock_constraints: review and improve similarities with the others build backends.

Merge pull request #502 from shuffle2/master

diamond: project generation improvements

Merge pull request #490 from daveshah1/rdimm_bside_init

Add RDIMM side-B inversion support

Merge branch 'master' into rdimm_bside_init

lattice/icestorm: add ignoreloops/seed support (similar to trellis) and icestorm_args.

lattice/trellis: simplify seed support and add it to trellis_args.

Merge pull request #484 from ilya-epifanov/lattice-trellis-toolchain-seed

Can now pass `--seed` to `nextpnr-ecp5` via `TrellisToolchain` `kwargs`

Merge pull request #485 from ilya-epifanov/cpu-imac-config-for-vexriscv

Added `imac` config for CPUs …

Merge branch 'master' into cpu-imac-config-for-vexriscv

integration/soc/add_adapter: rename is_master to direction.

Merge pull request #504 from sergachev/master

integration/soc: fix add_adapter for slaves

integration/soc: fix add_adapter for slaves

bios: Fix warning on 64-bit

This fixes an incorrect printf format specifier

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

BIOS boot firmware from SPI with address offset

diamond: close project when done

Avoids ".recovery file is present" prompt.

diamond: clock constraint improvements

Specify NET or PORT for freq constraints

Add equivalent timing closure check that diamond ui uses,
and default to asserting check has passed

core/led: simplify LedChaser (to have the same user interface than GPIOOut).

cores/led: add LedChaser (now that LiteX is running on FPGA mining boards let's use fancy led blinks :))

integration/soc: add clock_domain parameter to add_etherbone.

To allow using a sys_clk < 125MHz with a 1Gbps link.

integration/soc: add add_uartbone method (to add a UARTBone aka UART Wishbone bridge).

bios/sdram: fix lfsr typo.

Merge pull request #500 from mubes/fixups

Fixups

build/xilinx: add disable_constraints parameter to Platform.add_ip.

When integrate .xci, we don't necessarily want to apply the default timing/loc
constrants generated by Vivado but our custom ones. Setting disable_constraints
to True allow disabling .xdc generated by the IP.

Merge branch 'master' of https://github.com/enjoy-digital/litex into fixups

Small fixups to address compiler warnings etc.

bios/sdram: fix merge typo in lfsr (thanks Benjamin Herrenschmidt).

bios/sdram: Use an LFSR to speed up pseudo-random number generation

This speeds up the memory test by an order of magnitude, esp. on
cores without a hardware multiplier by getting rid of the
multiplication in the loop.

The LFSR implementation comes from microwatt's simple_random test
project.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>

Merge pull request #499 from DurandA/patch-2

Add data dirs to manifest

boards/platforms: update xilinx programmers.

build/xilinx/vivado: ensure Vivado process our .xdc early.

When generating the LitePCIe PHY wrappers from the .xci, Vivado is locking the
PCIe lanes to default locations that do not necessarily match the ones used in
the design.

Processing our constraints earlier makes Vivado use our constraints and not the
ones from the generated wrapper.

Add data dirs to manifest

gen/fhdl/verilog: explicitly define input/output/inout wires.

When integrating designs which set `default_nettype none, the top also needs
to explicitly define the type of the signals.

targets/genesys2: set cmd_latency to 1.

bios: remove usddrphy debug (we'll use a specific debug firmware to fix the usddrphy corner cases).

platforms/targets: fix CI.

boards: keep in sync with LiteX-Boards, integrate improvements.

- create_programmer on all platforms.
- input clocks automatically constrainted.
- build/load parameters.

build/lattice/programmer: add UJProg (for ULX3S).

build/lattice/programmer: make OpenOCDJTAGProgrammer closer to OpenOCD programmer.

build/generic_programmer: catch 404 not found when downloading config/proxy.

build/platform: allow doing a loose lookup_request (return None instead of ConstraintError) and allow subname in lookup_request.

In the platforms, insead of doing:
self.lookup_request("eth_clocks").rx
we can now do:
self.lookup_request("eth_clocks:rx")

This allows some try/except simplifications on constraints.

build/openocd: add find_config method to allow using local config file or download it if not available locally.

cpu/microwatt: fix integration/crt0.S (thanks Benjamin Herrenschmidt).

Tested on Arty A7:

        __   _ __      _  __
       / /  (_) /____ | |/_/
      / /__/ / __/ -_)>  <
     /____/_/\__/\__/_/|_|
   Build your hardware, easily!

 (c) Copyright 2012-2020 Enjoy-Digital
 (c) Copyright 2007-2015 M-Labs

 BIOS built on May  4 2020 17:15:13
 BIOS CRC passed (0adc4193)

 Migen git sha1: 5b5e4fd
 LiteX git sha1: 6f24d46d

--=============== SoC ==================--
CPU:       Microwatt @ 100MHz
ROM:       32KB
SRAM:      4KB
L2:        8KB
MAIN-RAM:  262144KB

--========== Initialization ============--
Initializing SDRAM...
SDRAM now under software control
Read leveling:
m0, b0: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m0, b1: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m0, b2: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m0, b3: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m0, b4: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m0, b5: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m0, b6: |00000111111111111100000000000000| delays: 11+-06
m0, b7: |00000000000000000000000000000000| delays: -
best: m0, b6 delays: 11+-06
m1, b0: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m1, b1: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m1, b2: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m1, b3: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m1, b4: |00000000000000000000000000000000| delays: -
m1, b5: |10000000000000000000000000000000| delays: 00+-00
m1, b6: |00000011111111111100000000000000| delays: 12+-06
m1, b7: |00000000000000000000000000000000| delays: -
best: m1, b6 delays: 12+-06
SDRAM now under hardware control
Memtest OK
Memspeed Writes: 129Mbps Reads: 215Mbps

--============== Boot ==================--
Booting from serial...
Press Q or ESC to abort boot completely.
sL5DdSMmkekro
Timeout
No boot medium found

--============= Console ================--

litex>

Merge pull request #496 from gsomlo/gls-fix-makefiles

software/*/Makefile: no need to copy .S files from CPU directory

software/*/Makefile: no need to copy .S files from CPU directory

Signed-off-by: Gabriel Somlo <gsomlo@gmail.com>

Merge pull request #494 from shuffle2/patch-2

diamond: quiet warning about missing clkin freq for EHXPLLL

diamond: quiet warning about missing clkin freq for EHXPLLL

FREQUENCY_PIN_CLKI should be given in mhz

CHANGES: update.

cpu/microwatt: add powerpc64le-linux-gnu to gcc_triple.

It seems to be what most distros cross-comiplers are using.

cpu/microwatt: add pythondata and fix build with it.

cpus: use a common definition of gcc_triple for the RISC-V CPUs, reorganize CPU by ISA/Data-Width.

bios/cmd_mdio.c:  fix missing <base/mdio.h> import.

cpu/vexriscv: fix flush_cpu_icache, remove workaround on boot.c.

cpus: add nop instruction and use it to simplify the BIOS.

cpus: add human_name attribute and use it to simplify the BIOS.

software/libbase/system.c: remove unused includes.

Merge pull request #492 from scanakci/blackparrot_litex

BP -> Linux simulation, Comply with pythondata, and README update

Merge branch 'master' into blackparrot_litex

Merge pull request #474 from fjullien/term_hist_auto_compl

Terminal: add history and auto completion

Update README.md

update to comply with python-data layout