update: get closer to a working JTAG update infrastructure

- Make it possible to build FPGA images differing only in SRAM
  payload without needing to re-run the mapper and fitter.

- Written-compiled-but-not-debugged JTAG flash FPGA firmware

fpga/.gitignore

@@ -1,20 +1,19 @@
-output/*.bin
-output/*.jam
-output/*.map
-output/*.jdi
-output/*.pof
-output/*.jbc
-output/*.sld
-output/*.htm*
-output/*.cof
-output/*.svf
-output/*.rbf
-output/*.rpd
-output/*.xsvf
-output/v?boot.jic
-output/v?boot.pof
-output/v?boot.rpd*
 output_files/
+var/
+mif/
+*.bin
+*.jam
+*.map
+*.jdi
+*.pof
+*.jbc
+*.sld
+*.htm*
+*.cof
+*.svf
+*.rbf
+*.rpd
+*.xsvf
 *.cdf
 *.stp
 .qsys_edit

fpga/Makefile

@@ -1,7 +1,8 @@
 MAKEFLAGS      += -R -r
 
 PROJECT		= max80
-REVISIONS	= v1 v2 v2boot
+REVISIONS	= v1 v2
+VARIANTS        = jtagupd
 QU        	= quartus
 
 # Common options for all Quartus tools
@@ -20,6 +21,7 @@ QASM    	= $(QU)_asm $(QOPT)
 QPOW    	= $(QU)_pow $(QOPT)
 
 outdir		= output
+mifdir		= mif
 
 PERL		= perl
 PYTHON		= python
@@ -27,15 +29,17 @@ SED		= sed
 GZIP		= gzip
 
 SUBDIRS     = usb
-PREREQFILES = $(outdir)/sram.mif \
+PREREQFILES = $(mifdir)/sram.mif \
 	      $(foreach rev,$(REVISIONS),$(foreach coffmt,jic pof, \
 		$(outdir)/$(rev).$(coffmt).cof))
 
 alltarg := sof pof jic svf svf.gz xsvf xsvf.gz rbf rbf.gz \
 	   rpd rpd.gz pow.rpt sta.rpt
 allout   = $(foreach o,$(alltarg),$(outdir)/$(1).$(o))
+vartarg := sof svf svf.gz rbf rbf.gz
+varout   = $(foreach o,$(vartarg),$(outdir)/$(1).$(o))
 
-sram_src = ../rv32/boot.bin
+sram_src = ../rv32/
 
 .SUFFIXES:
 
@@ -45,9 +49,10 @@ sram_src = ../rv32/boot.bin
 
 all:
 	$(MAKE) prereq
-	$(MAKE) $(foreach rev,$(REVISIONS),$(rev).targets)
+	$(MAKE) $(REVISIONS:=.targets)
+	$(MAKE) $(VARIANTS)
 
--include $(foreach rev,$(REVISIONS),$(rev).deps)
+-include $(REVISIONS:=.deps)
 
 .PHONY: $(REVISIONS)
 $(REVISIONS):
@@ -58,20 +63,40 @@ $(REVISIONS):
 %.targets:
 	$(MAKE) $(call allout,$*)
 
-$(outdir)/%.map.rpt: %.qsf | $(outdir)/sram.bin
+.PHONY: $(VARIANTS)
+$(VARIANTS):
+	$(MAKE) $@.variant
+
+.PHONY: %.vtargets
+%.vtargets:
+	$(MAKE) --old-file=$(outdir)/$*.fit.rpt $(call varout,$*)
+
+.PHONY: %.variant
+%.variant: mif/%.mif $(foreach rev,$(REVISIONS),$(outdir)/$(rev).fit.rpt)
+	-rm -rf var/$*
+	mkdir -p var/$* var/$*/mif $(outdir)/$*
+	ln *.qpf *.qsf Makefile *.deps var/$*/
+	ln $< var/$*/mif/sram.mif
+	( cd var/$* && ln -s ../../db ../../incremental_db . )
+	( cd var/$* && ln -s ../../$(outdir)/$* ./output )
+	$(MAKE) -C var/$* -f ../../Makefile -I ../.. \
+		$(REVISIONS:=.vtargets)
+
+$(outdir)/%.map.rpt: %.qsf | $(mifdir)/sram.mif
 	$(QMAP) $(PROJECT) -c $*
 
 $(outdir)/%.fit.rpt: $(outdir)/%.map.rpt
 	$(QFIT) $(PROJECT) -c $*
 
-$(outdir)/sram.bin: $(sram_src) $(all_map_deps)
+$(mifdir)/%.bin: $(sram_src)/%.bin $(all_map_deps)
 	LC_ALL=C date | tr '\n' '\0' | cat $< - > $@
 
 sram_depth  := 8192
 sram_width  := 32
 sram_stride := 1
-$(outdir)/%.mif: $(outdir)/%.bin ../tools/bin2mif.pl
-	$(PERL) ../tools/bin2mif.pl $< $@ $($*_depth) $($*_width) $($*_stride)
+$(mifdir)/%.mif: $(mifdir)/%.bin ../tools/bin2mif.pl
+	$(PERL) ../tools/bin2mif.pl $< $@ \
+		$(sram_depth) $(sram_width) $(sram_stride)
 
 $(outdir)/%.mif_update.rpt: $(outdir)/%.fit.rpt
 	[ -z '$($*_asm_deps)' ] || $(QCDB) --update_mif $(PROJECT) -c $*
@@ -118,10 +143,11 @@ $(outdir)/%.gz: $(outdir)/%
 	$(GZIP) -9 < $< > $@
 
 # Prerequisite directories and files
+.PHONY: prereq
 prereq:
-	mkdir -p $(outdir)
-	$(MAKE) $(PREREQFILES)
+	mkdir -p $(outdir) $(mifdir)
 	for d in $(SUBDIRS); do $(MAKE) -C $$d; done
+	$(MAKE) $(PREREQFILES)
 
 # Clean out SignalTap
 signalclean:
@@ -148,8 +174,8 @@ flash-%: $(outdir)/%.jic
 
 clean:
 	for d in $(SUBDIRS); do $(MAKE) -C $$d clean; done
-	rm -rf db incremental_db simulation/modelsim \
-	greybox_tmp */greybox_tmp iodevs.vh output_files
+	rm -rf db incremental_db var simulation/modelsim \
+	greybox_tmp */greybox_tmp iodevs.vh output_files $(mifdir)
 	for d in $(REVISIONS); do \
 		$$d/*.rpt $$d/*.rpt $$d/*.summary $$d/*.smsg  \
 		$$d/*.htm $$d/*.htm_files $$d/*.map $$d/*.eqn $$d/*.sld \
@@ -158,7 +184,7 @@ clean:
 
 spotless:
 	for d in $(SUBDIRS); do $(MAKE) -C $$d spotless; done
-	rm -rf $(outdir) *.deps *~ \#*~
+	rm -rf $(outdir) $(mifdir) *.deps *~ \#*~
 
 iodevs.vh: ../iodevs.conf ../tools/iodevs.pl
 	$(PERL) ../tools/iodevs.pl v $< $@

fpga/max80.qpf

@@ -19,16 +19,14 @@
 #
 # Quartus Prime
 # Version 21.1.0 Build 842 10/21/2021 SJ Lite Edition
-# Date created = 00:52:55  February 10, 2022
+# Date created = 23:11:40  February 13, 2022
 #
 # -------------------------------------------------------------------------- #
 
 QUARTUS_VERSION = "21.1"
-DATE = "00:52:55  February 10, 2022"
+DATE = "23:11:40  February 13, 2022"
 
 # Revisions
 
 PROJECT_REVISION = "v1"
-PROJECT_REVISION = "v2boot"
 PROJECT_REVISION = "v2"
-PROJECT_REVISION = "v2alt"

fpga/max80.qsf

@@ -217,9 +217,8 @@ set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE sysclock.sv
 set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE i2c.sv
 set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE abcbus.sv
 set_global_assignment -name VERILOG_FILE ip/abcmapram.v
-set_global_assignment -name VERILOG_FILE ip/fastmem_ip.v
 set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE fast_mem.sv
-set_global_assignment -name MIF_FILE output/sram.mif
+set_global_assignment -name MIF_FILE mif/sram.mif
 set_global_assignment -name VERILOG_FILE picorv32.v
 set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE functions.sv
 set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE spi_master.sv

fpga/max80.sv

@@ -567,7 +567,7 @@ module max80
    wire [31:0] 		vjtag_sram_wdata;
 
    fast_mem #(.words_lg2(SRAM_BITS-2),
-	      .data_file("output/sram.mif"))
+	      .data_file("mif/sram.mif"))
    fast_mem(
 	    .rst_n ( rst_n ),
 	    .clk   ( sys_clk ),

fpga/output/sram.mif

@@ -1,1759 +0,0 @@
--- generated from output/sram.bin
-DEPTH = 8192;
-WIDTH = 32;
-ADDRESS_RADIX = HEX;
-DATA_RADIX = HEX;
-CONTENT BEGIN
-0000 : 00000000;
-0001 : 00000000;
-0002 : F0181CE9;
-0003 : 00200000;
-0004 : C0102473;
-0005 : 00008137;
-0006 : 2880006F;
-0007 : 00000000;
-0008 : 0001210B;
-0009 : 008DF413;
-000A : 00040863;
-000B : 319000EF;
-000C : 408D8DB3;
-000D : 060D8063;
-000E : 00000493;
-000F : 0FFDF293;
-0010 : 00029663;
-0011 : 008DDD93;
-0012 : 02048493;
-0013 : 00FDF293;
-0014 : 00029663;
-0015 : 004DDD93;
-0016 : 01048493;
-0017 : 003DF293;
-0018 : 00029663;
-0019 : 002DDD93;
-001A : 00848493;
-001B : 001DF293;
-001C : 00029663;
-001D : 001DDD93;
-001E : 00448493;
-001F : 0024D513;
-0020 : 000D0593;
-0021 : 0B0480E7;
-0022 : 001DDD93;
-0023 : 00448493;
-0024 : FA0D96E3;
-0025 : 30200073;
-0026 : 00000000;
-0027 : 00000013;
-0028 : 00008067;
-0029 : 0000250B;
-002A : 0005B00B;
-002B : 00000000;
-002C : 1230006F;
-002D : 5880006F;
-002E : 5780006F;
-002F : 2890006F;
-0030 : 5880006F;
-0031 : 10F0006F;
-0032 : 7D80106F;
-0033 : 1070006F;
-0034 : 1030006F;
-0035 : 1470006F;
-0036 : 0FB0006F;
-0037 : 0F70006F;
-0038 : 0F30006F;
-0039 : 0EF0006F;
-003A : 0EB0006F;
-003B : 00000000;
-003C : 7C5C2D2F;
-003D : 4101D0A0;
-003E : FFFFFFFF;
-003F : FFFFFFFF;
-0040 : 00001AD0;
-0041 : 00000040;
-0042 : 00000000;
-0043 : 00000000;
-0044 : 00000000;
-0045 : 00000000;
-0046 : 00000000;
-0047 : 00000000;
-0048 : 00000000;
-0049 : 00000000;
-004A : 00000000;
-004B : 00000000;
-004C : 00000000;
-004D : 00000000;
-004E : 00000000;
-004F : 00000000;
-0050 : 00000000;
-0051 : 00000000;
-0052 : 00000000;
-0053 : 00000000;
-0054 : 00000000;
-0055 : 00000000;
-0056 : 00000000;
-0057 : 00000000;
-0058 : 00000000;
-0059 : 00000000;
-005A : 00000000;
-005B : 00000000;
-005C : 00000000;
-005D : 00000000;
-005E : 00000000;
-005F : 00000000;
-0060 : 00000000;
-0061 : 00000000;
-0062 : 00000000;
-0063 : 00000000;
-0064 : 00000000;
-0065 : 00000000;
-0066 : 00000000;
-0067 : 00000000;
-0068 : 00000000;
-0069 : 00000000;
-006A : 00000000;
-006B : 00000000;
-006C : 00000000;
-006D : 00000000;
-006E : 00000000;
-006F : 00000000;
-0070 : 00000000;
-0071 : 00000000;
-0072 : 00000000;
-0073 : 00000000;
-0074 : 00000000;
-0075 : 00000000;
-0076 : 00000000;
-0077 : 00000000;
-0078 : 00000000;
-0079 : 00000000;
-007A : 00000000;
-007B : 00000000;
-007C : 00000000;
-007D : 00000000;
-007E : 00000000;
-007F : 00000000;
-0080 : 00000000;
-0081 : 00000000;
-0082 : 00000000;
-0083 : 00000000;
-0084 : 00000000;
-0085 : 00000000;
-0086 : 00000000;
-0087 : 00000000;
-0088 : 00000000;
-0089 : 00000000;
-008A : 00000000;
-008B : 00000000;
-008C : 00000000;
-008D : 00000000;
-008E : 00000000;
-008F : 00000000;
-0090 : 00000000;
-0091 : 00000000;
-0092 : 00000000;
-0093 : 00000000;
-0094 : 00000000;
-0095 : 00000000;
-0096 : 00000000;
-0097 : 00000000;
-0098 : 00000000;
-0099 : 00000000;
-009A : 00000000;
-009B : 00000000;
-009C : 00000000;
-009D : 00000000;
-009E : 00000000;
-009F : 00000000;
-00A0 : 00000000;
-00A1 : 00000000;
-00A2 : 00000000;
-00A3 : 00000000;
-00A4 : 00000000;
-00A5 : 00000000;
-00A6 : 00000000;
-00A7 : 00000000;
-00A8 : FFF04293;
-00A9 : 0602800B;
-00AA : 00000193;
-00AB : 0001A18B;
-00AC : 12000513;
-00AD : 2A000593;
-00AE : 00052023;
-00AF : 00052223;
-00B0 : 00052423;
-00B1 : 00052623;
-00B2 : 00052823;
-00B3 : 00052A23;
-00B4 : 00052C23;
-00B5 : 00052E23;
-00B6 : 02050513;
-00B7 : FCB56EE3;
-00B8 : 12802023;
-00B9 : 0040006F;
-00BA : CE061101;
-00BB : CA26CC22;
-00BC : C64EC84A;
-00BD : C256C452;
-00BE : 2659C05A;
-00BF : 16204283;
-00C0 : 00028663;
-00C1 : 40007097;
-00C2 : C42080E7;
-00C3 : 400074B7;
-00C4 : 40007937;
-00C5 : 5AFD4981;
-00C6 : F9848493;
-00C7 : 00F90913;
-00C8 : 40007A37;
-00C9 : 0750008B;
-00CA : 0810878B;
-00CB : 16304303;
-00CC : 00030663;
-00CD : 40001097;
-00CE : 688080E7;
-00CF : 37F000EF;
-00D0 : 89C02403;
-00D1 : FE89F0E3;
-00D2 : 00845393;
-00D3 : 0FF47593;
-00D4 : 93638626;
-00D5 : 864A0003;
-00D6 : FA2A0513;
-00D7 : 40001097;
-00D8 : 384080E7;
-00D9 : BF7D89A2;
-00DA : 00000697;
-00DB : D3468693;
-00DC : 897D4690;
-00DD : 8E49053E;
-00DE : 8682C290;
-00DF : 00000697;
-00E0 : D2068693;
-00E1 : 897D46D0;
-00E2 : 8E49051E;
-00E3 : 8682C290;
-00E4 : F713C25D;
-00E5 : 17930FF5;
-00E6 : E2B30107;
-00E7 : 931300E7;
-00E8 : 76930082;
-00E9 : 63B30015;
-00EA : 87AA0053;
-00EB : 4805EAC9;
-00EC : 08C87163;
-00ED : 0027F893;
-00EE : 08089F63;
-00EF : F6634EFD;
-00F0 : 0F1308CE;
-00F1 : 7F93FE06;
-00F2 : 8F13FE0F;
-00F3 : 87330207;
-00F4 : A01901EF;
-00F5 : 020F0F13;
-00F6 : 0077A023;
-00F7 : 0077A223;
-00F8 : 0077A423;
-00F9 : 0077A623;
-00FA : 0077A823;
-00FB : 0077AA23;
-00FC : 0077AC23;
-00FD : 0077AE23;
-00FE : 87FA86FA;
-00FF : FDE71CE3;
-0100 : 428D8A7D;
-0101 : 02C2F363;
-0102 : FFC60313;
-0103 : FFC37893;
-0104 : 00478E93;
-0105 : 01D88E33;
-0106 : 0E91A011;
-0107 : 0076A023;
-0108 : 86F687F6;
-0109 : FFCE9BE3;
-010A : 73938A0D;
-010B : 90630026;
-010C : 8A050203;
-010D : 8082E211;
-010E : 00B78023;
-010F : 07938082;
-0110 : 00230015;
-0111 : 167D0075;
-0112 : 86BEB79D;
-0113 : 9023BF5D;
-0114 : 078900B7;
-0115 : 9023BFF9;
-0116 : 16790077;
-0117 : BFB90789;
-0118 : 00000000;
-0119 : 00B567B3;
-011A : 8B8D8FD1;
-011B : 04079263;
-011C : 00C50733;
-011D : 8A7186AA;
-011E : 40C007B3;
-011F : 4A478067;
-0120 : 02000613;
-0121 : CEDC4DDC;
-0122 : CE9C4D9C;
-0123 : CADC49DC;
-0124 : CA9C499C;
-0125 : C6DC45DC;
-0126 : C69C459C;
-0127 : C2DC41DC;
-0128 : C29C419C;
-0129 : 96B295B2;
-012A : FCE6ECE3;
-012B : 00018082;
-012C : 00C50733;
-012D : 00050693;
-012E : 0005C783;
-012F : 00F68023;
-0130 : 06850585;
-0131 : FEE6EAE3;
-0132 : 00008082;
-0133 : 46254721;
-0134 : 01C55693;
-0135 : 05700793;
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-06B1 : 00001894;
-06B2 : 00000000;
-06B3 : 00000000;
-06B4 : 00000000;
-06B5 : 00000000;
-06B6 : 00000000;
-06B7 : 00000000;
-06B8 : 00000000;
-06B9 : 00000000;
-06BA : 00000000;
-06BB : 00000000;
-06BC : 00000000;
-06BD : 00000000;
-06BE : 00000000;
-06BF : 00000000;
-06C0 : 00000000;
-06C1 : 00000000;
-06C2 : 00000000;
-06C3 : 00000000;
-06C4 : 00000000;
-06C5 : 00000000;
-06C6 : 00000000;
-06C7 : 00000000;
-06C8 : 00000000;
-06C9 : 00000000;
-06CA : 00000000;
-06CB : 00000000;
-06CC : 6362612F;
-06CD : 6B736964;
-06CE : 3030382E;
-06CF : 6854002F;
-06D0 : 65462075;
-06D1 : 30312062;
-06D2 : 3A303020;
-06D3 : 343A3934;
-06D4 : 53502037;
-06D5 : 30322054;
-06D6 : 003232;
-[06D7..1FFF] : 00;
-END;

fpga/output/v2boot.pin

@@ -1,327 +0,0 @@
- -- Copyright (C) 2021  Intel Corporation. All rights reserved.
- -- Your use of Intel Corporation's design tools, logic functions 
- -- and other software and tools, and any partner logic 
- -- functions, and any output files from any of the foregoing 
- -- (including device programming or simulation files), and any 
- -- associated documentation or information are expressly subject 
- -- to the terms and conditions of the Intel Program License 
- -- Subscription Agreement, the Intel Quartus Prime License Agreement,
- -- the Intel FPGA IP License Agreement, or other applicable license
- -- agreement, including, without limitation, that your use is for
- -- the sole purpose of programming logic devices manufactured by
- -- Intel and sold by Intel or its authorized distributors.  Please
- -- refer to the applicable agreement for further details, at
- -- https://fpgasoftware.intel.com/eula.
- -- 
- -- This is a Quartus Prime output file. It is for reporting purposes only, and is
- -- not intended for use as a Quartus Prime input file. This file cannot be used
- -- to make Quartus Prime pin assignments - for instructions on how to make pin
- -- assignments, please see Quartus Prime help.
- ---------------------------------------------------------------------------------
-
-
-
- ---------------------------------------------------------------------------------
- -- NC            : No Connect. This pin has no internal connection to the device.
- -- DNU           : Do Not Use. This pin MUST NOT be connected.
- -- VCCINT        : Dedicated power pin, which MUST be connected to VCC  (1.2V).
- -- VCCIO         : Dedicated power pin, which MUST be connected to VCC
- --                 of its bank.
- --                  Bank 1:       3.3V
- --                  Bank 2:       3.3V
- --                  Bank 3:       3.3V
- --                  Bank 4:       3.3V
- --                  Bank 5:       2.5V
- --                  Bank 6:       3.3V
- --                  Bank 7:       3.3V
- --                  Bank 8:       3.3V
- -- GND           : Dedicated ground pin. Dedicated GND pins MUST be connected to GND.
- --                  It can also be used to report unused dedicated pins. The connection
- --                  on the board for unused dedicated pins depends on whether this will
- --                  be used in a future design. One example is device migration. When
- --                  using device migration, refer to the device pin-tables. If it is a
- --                  GND pin in the pin table or if it will not be used in a future design
- --                  for another purpose the it MUST be connected to GND. If it is an unused
- --                  dedicated pin, then it can be connected to a valid signal on the board
- --                  (low, high, or toggling) if that signal is required for a different
- --                  revision of the design.
- -- GND+          : Unused input pin. It can also be used to report unused dual-purpose pins.
- --                  This pin should be connected to GND. It may also be connected  to a
- --                  valid signal  on the board  (low, high, or toggling)  if that signal
- --                  is required for a different revision of the design.
- -- GND*          : Unused  I/O  pin. Connect each pin marked GND* directly to GND
- --                  or leave it unconnected.
- -- RESERVED      : Unused I/O pin, which MUST be left unconnected.
- -- RESERVED_INPUT    : Pin is tri-stated and should be connected to the board.
- -- RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP    : Pin is tri-stated with internal weak pull-up resistor.
- -- RESERVED_INPUT_WITH_BUS_HOLD       : Pin is tri-stated with bus-hold circuitry.
- -- RESERVED_OUTPUT_DRIVEN_HIGH        : Pin is output driven high.
- ---------------------------------------------------------------------------------
-
-
-
- ---------------------------------------------------------------------------------
- -- Pin directions (input, output or bidir) are based on device operating in user mode.
- ---------------------------------------------------------------------------------
-
-Quartus Prime Version 21.1.0 Build 842 10/21/2021 SJ Lite Edition
-CHIP  "v2boot"  ASSIGNED TO AN: EP4CE15F17C8
-
-Pin Name/Usage               : Location  : Dir.   : I/O Standard      : Voltage : I/O Bank  : User Assignment
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-VCCIO8                       : A1        : power  :                   : 3.3V    : 8         :                
-abc_int800_x                 : A2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-abc_nmi_x                    : A3        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_dq[11]                    : A4        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_dq[8]                     : A5        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_a[9]                      : A6        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_a[7]                      : A7        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-GND+                         : A8        :        :                   :         : 8         :                
-GND+                         : A9        :        :                   :         : 7         :                
-sr_dq[7]                     : A10       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_dq[5]                     : A11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_dq[0]                     : A12       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_ba[0]                     : A13       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_a[0]                      : A14       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_a[3]                      : A15       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-VCCIO7                       : A16       : power  :                   : 3.3V    : 7         :                
-abc_xm_x                     : B1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-GND                          : B2        : gnd    :                   :         :           :                
-abc_int80_x                  : B3        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-abc_rdy_x                    : B4        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_dq[10]                    : B5        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_a[12]                     : B6        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_a[8]                      : B7        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-GND+                         : B8        :        :                   :         : 8         :                
-GND+                         : B9        :        :                   :         : 7         :                
-sr_dq[6]                     : B10       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_dq[4]                     : B11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_ras_n                     : B12       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_ba[1]                     : B13       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_a[1]                      : B14       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-GND                          : B15       : gnd    :                   :         :           :                
-rtc_int_n                    : B16       : input  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-flash_io[0]                  : C1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-abc_host                     : C2        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : C3        :        :                   :         : 8         :                
-VCCIO8                       : C4        : power  :                   : 3.3V    : 8         :                
-GND                          : C5        : gnd    :                   :         :           :                
-sr_dq[14]                    : C6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-VCCIO8                       : C7        : power  :                   : 3.3V    : 8         :                
-sr_a[11]                     : C8        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_a[4]                      : C9        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-VCCIO7                       : C10       : power  :                   : 3.3V    : 7         :                
-sr_dq[3]                     : C11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-GND                          : C12       : gnd    :                   :         :           :                
-VCCIO7                       : C13       : power  :                   : 3.3V    : 7         :                
-sr_a[10]                     : C14       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-i2c_sda                      : C15       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-usb_pu                       : C16       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-abc_a[3]                     : D1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-flash_cs_n                   : D2        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-sr_clk                       : D3        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-VCCD_PLL3                    : D4        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-sr_dq[15]                    : D5        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_dq[13]                    : D6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-GND                          : D7        : gnd    :                   :         :           :                
-sr_dqm[1]                    : D8        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_a[5]                      : D9        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-GND                          : D10       : gnd    :                   :         :           :                
-sr_dq[2]                     : D11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_cs_n                      : D12       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-VCCD_PLL2                    : D13       : power  :                   : 1.2V    :           :                
-sr_a[2]                      : D14       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-usb_dp                       : D15       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-usb_dn                       : D16       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-GND+                         : E1        :        :                   :         : 1         :                
-GND                          : E2        : gnd    :                   :         :           :                
-VCCIO1                       : E3        : power  :                   : 3.3V    : 1         :                
-GND                          : E4        : gnd    :                   :         :           :                
-GNDA3                        : E5        : gnd    :                   :         :           :                
-sr_dq[12]                    : E6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_dq[9]                     : E7        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_a[6]                      : E8        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_cas_n                     : E9        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_dqm[0]                    : E10       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-sr_dq[1]                     : E11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-GNDA2                        : E12       : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : E13       : gnd    :                   :         :           :                
-VCCIO6                       : E14       : power  :                   : 3.3V    : 6         :                
-rtc_32khz                    : E15       : input  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-GND+                         : E16       :        :                   :         : 6         :                
-abc_a[7]                     : F1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-abc_cs_n                     : F2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-abc_a[5]                     : F3        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-nSTATUS                      : F4        :        :                   :         : 1         :                
-VCCA3                        : F5        : power  :                   : 2.5V    :           :                
-GND                          : F6        : gnd    :                   :         :           :                
-VCCINT                       : F7        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-abc_a[0]                     : F8        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 8         : Y              
-sr_we_n                      : F9        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 7         : Y              
-GND                          : F10       : gnd    :                   :         :           :                
-VCCINT                       : F11       : power  :                   : 1.2V    :           :                
-VCCA2                        : F12       : power  :                   : 2.5V    :           :                
-rngio[2]                     : F13       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-abc_a[2]                     : F14       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-sd_do                        : F15       : input  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-sd_cs_n                      : F16       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-abc_a[8]                     : G1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-abc_out_n[0]                 : G2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-VCCIO1                       : G3        : power  :                   : 3.3V    : 1         :                
-GND                          : G4        : gnd    :                   :         :           :                
-abc_a[4]                     : G5        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-VCCINT                       : G6        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-VCCINT                       : G7        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-VCCINT                       : G8        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-VCCINT                       : G9        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-VCCINT                       : G10       : power  :                   : 1.2V    :           :                
-i2c_scl                      : G11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-MSEL2                        : G12       :        :                   :         : 6         :                
-GND                          : G13       : gnd    :                   :         :           :                
-VCCIO6                       : G14       : power  :                   : 3.3V    : 6         :                
-sd_clk                       : G15       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-sd_di                        : G16       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 6         : Y              
-flash_sck                    : H1        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-flash_io[1]                  : H2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 1         : Y              
-TCK                          : H3        : input  :                   :         : 1         :                
-TDI                          : H4        : input  :                   :         : 1         :                
-nCONFIG                      : H5        :        :                   :         : 1         :                
-VCCINT                       : H6        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-GND                          : H7        : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : H8        : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : H9        : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : H10       : gnd    :                   :         :           :                
-VCCINT                       : H11       : power  :                   : 1.2V    :           :                
-MSEL1                        : H12       :        :                   :         : 6         :                
-MSEL0                        : H13       :        :                   :         : 6         :                
-CONF_DONE                    : H14       :        :                   :         : 6         :                
-GND                          : H15       : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : H16       : gnd    :                   :         :           :                
-abc_a[9]                     : J1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_out_n[1]                 : J2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-nCE                          : J3        :        :                   :         : 1         :                
-TDO                          : J4        : output :                   :         : 1         :                
-TMS                          : J5        : input  :                   :         : 1         :                
-VCCINT                       : J6        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-GND                          : J7        : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : J8        : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : J9        : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : J10       : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : J11       : gnd    :                   :         :           :                
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : J12       :        :                   :         : 5         :                
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : J13       :        :                   :         : 5         :                
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : J14       :        :                   :         : 5         :                
-hdmi_clk                     : J15       : output : LVDS              :         : 5         : Y              
-hdmi_clk(n)                  : J16       : output : LVDS              :         : 5         : Y              
-abc_a[11]                    : K1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_out_n[4]                 : K2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-VCCIO2                       : K3        : power  :                   : 3.3V    : 2         :                
-GND                          : K4        : gnd    :                   :         :           :                
-abc_out_n[2]                 : K5        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : K6        :        :                   :         : 2         :                
-VCCINT                       : K7        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-GND                          : K8        : gnd    :                   :         :           :                
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : K9        :        :                   :         : 4         :                
-board_id                     : K10       : input  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-VCCINT                       : K11       : power  :                   : 1.2V    :           :                
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : K12       :        :                   :         : 5         :                
-GND                          : K13       : gnd    :                   :         :           :                
-VCCIO5                       : K14       : power  :                   : 2.5V    : 5         :                
-hdmi_d[0]                    : K15       : output : LVDS              :         : 5         : Y              
-hdmi_d[0](n)                 : K16       : output : LVDS              :         : 5         : Y              
-abc_a[12]                    : L1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_inp_n[0]                 : L2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_out_n[3]                 : L3        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_a[10]                    : L4        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-VCCA1                        : L5        : power  :                   : 2.5V    :           :                
-rngio[0]                     : L6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-gpio[0]                      : L7        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-esp_io0                      : L8        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : L9        :        :                   :         : 4         :                
-abc_xoutpstb_n               : L10       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : L11       :        :                   :         : 4         :                
-VCCA4                        : L12       : power  :                   : 2.5V    :           :                
-usb_rx(n)                    : L13       : input  : Bus LVDS          :         : 5         : Y              
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : L14       :        :                   :         : 5         :                
-sd_cd_n                      : L15       : input  : 2.5 V             :         : 5         : Y              
-usb_rx                       : L16       : input  : Bus LVDS          :         : 5         : Y              
-GND+                         : M1        :        :                   :         : 2         :                
-GND+                         : M2        :        :                   :         : 2         :                
-VCCIO2                       : M3        : power  :                   : 3.3V    : 2         :                
-GND                          : M4        : gnd    :                   :         :           :                
-GNDA1                        : M5        : gnd    :                   :         :           :                
-abc_d[1]                     : M6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-spi_miso                     : M7        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-spi_mosi                     : M8        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-abc_inp_n[1]                 : M9        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-abc_a[6]                     : M10       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-hdmi_scl                     : M11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-GNDA4                        : M12       : gnd    :                   :         :           :                
-GND                          : M13       : gnd    :                   :         :           :                
-VCCIO5                       : M14       : power  :                   : 2.5V    : 5         :                
-clock_16                     : M15       : input  : 3.3-V LVTTL       :         : 5         : Y              
-GND+                         : M16       :        :                   :         : 5         :                
-abc_a[15]                    : N1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_a[14]                    : N2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_xmemfl_n                 : N3        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-VCCD_PLL1                    : N4        : power  :                   : 1.2V    :           :                
-abc_d[2]                     : N5        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-spi_cs_flash_n               : N6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-GND                          : N7        : gnd    :                   :         :           :                
-spi_cs_esp_n                 : N8        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-exth_hb                      : N9        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-GND                          : N10       : gnd    :                   :         :           :                
-exth_hg                      : N11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-exth_ha                      : N12       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-VCCD_PLL4                    : N13       : power  :                   : 1.2V    :           :                
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : N14       :        :                   :         : 5         :                
-hdmi_d[1]                    : N15       : output : LVDS              :         : 5         : Y              
-hdmi_d[1](n)                 : N16       : output : LVDS              :         : 5         : Y              
-abc_xmemw800_n               : P1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_rst_n                    : P2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-abc_d[0]                     : P3        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-VCCIO3                       : P4        : power  :                   : 3.3V    : 3         :                
-GND                          : P5        : gnd    :                   :         :           :                
-spi_clk                      : P6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-VCCIO3                       : P7        : power  :                   : 3.3V    : 3         :                
-esp_int                      : P8        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-gpio[1]                      : P9        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-VCCIO4                       : P10       : power  :                   : 3.3V    : 4         :                
-rngio[1]                     : P11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-GND                          : P12       : gnd    :                   :         :           :                
-VCCIO4                       : P13       : power  :                   : 3.3V    : 4         :                
-led[1]                       : P14       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-RESERVED_INPUT_WITH_WEAK_PULLUP : P15       :        :                   :         : 5         :                
-hdmi_d[2](n)                 : P16       : output : LVDS              :         : 5         : Y              
-abc_xmemw80_n                : R1        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 2         : Y              
-GND                          : R2        : gnd    :                   :         :           :                
-abc_d[4]                     : R3        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-abc_d[6]                     : R4        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-abc_d_oe                     : R5        : output : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-abc_resin_x                  : R6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-gpio[5]                      : R7        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-exth_hh                      : R8        : input  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-GND+                         : R9        :        :                   :         : 4         :                
-gpio[3]                      : R10       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-exth_hd                      : R11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-exth_he                      : R12       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-hdmi_sda                     : R13       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-led[0]                       : R14       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-GND                          : R15       : gnd    :                   :         :           :                
-hdmi_d[2]                    : R16       : output : LVDS              :         : 5         : Y              
-VCCIO3                       : T1        : power  :                   : 3.3V    : 3         :                
-abc_d[3]                     : T2        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-abc_d[5]                     : T3        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-abc_d[7]                     : T4        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-abc_clk                      : T5        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-gpio[2]                      : T6        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-gpio[4]                      : T7        : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 3         : Y              
-GND+                         : T8        :        :                   :         : 3         :                
-exth_hc                      : T9        : input  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-abc_a[1]                     : T10       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-exth_hf                      : T11       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-abc_xinpstb_n                : T12       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-led[2]                       : T13       : output : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-abc_a[13]                    : T14       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-hdmi_hpd                     : T15       : bidir  : 3.3-V LVTTL       :         : 4         : Y              
-VCCIO4                       : T16       : power  :                   : 3.3V    : 4         :                

fpga/scripts/getvir.pl

@@ -0,0 +1,113 @@
+#!/usr/bin/perl
+
+use strict;
+use integer;
+
+our %consts;
+
+require '../iodevs.conf';
+
+my $ramaddr    = $consts{'SDRAM_ADDR'};
+my $flashcmd   = 0xabc80046;
+my $flashpfx   = 0xabc80fed;
+my $maxdatalen = 16 << 20;
+
+my($rptfile, $binfile, $svffile) = @ARGV;
+
+open(my $in, '<', $rptfile)
+    or die "$0: $rptfile: $!\n";
+
+my @vjif;
+
+while (defined(my $l = <$in>)) {
+    my @lf = split(/\s*\;\s*/, $l);
+
+    if ($lf[8] =~ /\|vjtag\:vjtag\|/) {
+	@vjif = @lf;
+    }
+}
+close($in);
+
+# [0] - blank
+# [1] - instance index
+# [2] - auto index
+# [3] - index changed
+# [4] - IR width
+# [5] - VIR base address
+# [6] - USER1 DR length
+# [7] - VIR capture command
+# [8] - hierarchial entity name
+
+my $virbits  = $vjif[6];
+my $virbase  = hex $vjif[5];
+my $vircap   = hex $vjif[7];
+
+open(my $bin, '<', $binfile)
+    or die "$0: $binfile: $!\n";
+binmode($bin);
+my $bindata;
+my $binlen = read($bin, $bindata, $maxdatalen);
+close($bin);
+
+open(my $svf, '>', $svffile)
+        or die "$0: $svffile: $!\n";
+
+
+sub print_bitstring($$$) {
+    my($svf, $len, $data) = @_;
+
+    my $lenbytes = ($len+7) >> 3;
+
+    if (length($data) < $lenbytes) {
+	$data = ("\0" x ($len - $lenbytes)) . $data;
+    }
+
+    my $b = -1 - (length($data)-$lenbytes);
+    my $bytes = 0;
+    while ($len > 7) {
+	printf $svf "%02X", unpack("C", substr($data, $b--, 1));
+	if (!(++$bytes & 63)) {
+	    print $svf "\n\t";
+	}
+	$len -= 8;
+    }
+
+    if ($len) {
+	my $lb = unpack("C", substr($data, $b--, 1));
+	$lb &= (1 << $len)-1;
+	printf $svf "%0".(($len+3)>>2)."X", $lb;
+    }
+}
+
+sub virt_sir($$) {
+    my($svf, $cmd) = @_;
+
+    print $svf "SIR 10 TDI (00E);\n";
+    printf $svf "SDR %d TDI (", $virbits;
+    print_bitstring($svf, $virbits, pack("V", $virbase | $cmd));
+    print $svf ");\n";
+    print $svf "SIR 10 TDI (00C);\n";
+}
+
+# Set address command
+my $ramaddr = 0x40000000;
+
+virt_sir($svf, 0x12);
+printf $svf "SDR 32 TDI (%08X);\n", $ramaddr;
+
+# Write data to SDRAM
+virt_sir($svf, 0x16);
+$bindata = pack("V", $flashpfx) . $bindata;
+my $binbits = length($bindata) << 3;
+printf $svf "SDR %d\n   TDI (", $binbits;
+print_bitstring($svf, $binbits, $bindata);
+print $svf ");\n";
+
+# Trigger flash command to firmware
+virt_sir($svf, 0x1a);
+printf $svf "SDR 32 TDI (%08X);\n", $flashcmd;
+
+# Idle JTAG
+print $svf "SIR 10 TDI (3FF);\n";
+print $svf "STATE IDLE;\n";
+

fpga/spirom.sv

@@ -242,7 +242,10 @@ module spirom (
    reg	       spi_in_req;
    reg	       spi_in_req_q;
 
-   localparam spi_cs_wait_lg2 = 0; // 8 bit times between CS# and first clock
+   // Wait these many bit times between low CS# and the first data
+   // clock (tSHCH), and between CS# high and the next CS# high
+   // (tSHSL). The worst of these is tSHSL2 = 50 ns = 8 cycles @ 134 MHz.
+   localparam spi_cs_wait_lg2 = 3;
    reg [spi_cs_wait_lg2:0]   spi_cs_ctr;
    wire			     spi_cs_ready = spi_cs_ctr[spi_cs_wait_lg2];
 
@@ -268,21 +271,21 @@ module spirom (
    always @(negedge rst_n or posedge rom_clk)
      if (~rst_n)
        begin
-	  spi_cmd_ctr  <= 6'b0;
-	  spi_clk_en   <= 1'b0;
-	  spi_clk_en_q <= 'b0;
-	  spi_data_ctr <= 27'b0;
-	  spi_cs_n     <= 1'b1;
-	  spi_cs_ctr   <= 'b0;
-	  spi_in_req   <= 1'b0;
-	  spi_in_req_q <= 1'b0;
+	  spi_cmd_ctr    <= 6'b0;
+	  spi_clk_en     <= 1'b0;
+	  spi_clk_en_q   <= 'b0;
+	  spi_data_ctr   <= 27'b0;
+	  spi_cs_n       <= 1'b1;
+	  spi_cs_ctr     <= 'b0;
+	  spi_in_req     <= 1'b0;
+	  spi_in_req_q   <= 1'b0;
 	  spi_ram_in_req <= 1'b0;
-	  spi_mosi_en  <= 1'b1;
-	  spi_in_shr   <= 32'b0;
-	  spi_active   <= 1'b0;
-	  spi_active_q <= 1'b0;
-	  spi_more_q   <= 1'b0;
-	  spi_out_shr  <= 32'b0;
+	  spi_mosi_en    <= 1'b1;
+	  spi_in_shr     <= 32'b0;
+	  spi_active     <= 1'b0;
+	  spi_active_q   <= 1'b0;
+	  spi_more_q     <= 1'b0;
+	  spi_out_shr    <= 32'b0;
        end
      else
        begin
@@ -306,14 +309,11 @@ module spirom (
 	  if ( spi_clk_en_q )
 	    spi_out_shr <= { spi_out_shr[30:0], 1'b1 };
 
-	  // After asserting CS#, wait 8 SPI clock times
-	  if (spi_cs_n)
-	    spi_cs_ctr <= 'b0;
-	  else
-	    spi_cs_ctr <= spi_cs_ctr + !spi_cs_ready;
+	  // CS# delay counter (see above)
+	  spi_cs_ctr <= spi_cs_ctr + !spi_cs_ready;
 
 	  // Note: datalen <- spi_data_ctr is a 2-cycle multipath
-	  if (go_spi_s & ~spi_active)
+	  if (go_spi_s & ~spi_active & spi_cs_ready)
 	    begin
 	       // Starting new transaction
 	       spi_cmd_ctr  <= { cmdlen,  3'b0 };
@@ -328,13 +328,17 @@ module spirom (
 	       // Transaction completed
 	       spi_clk_en  <= 1'b0;
 	       spi_mosi_en <= 1'b1;
-	       spi_active  <= 1'b0;
 	       spi_cs_n    <= ~spi_more_q;
+	       spi_active  <= 1'b0;
+	       if (~spi_more_q)
+		 spi_cs_ctr <= 'b0;
 	    end
 	  else
 	    begin
 	       spi_active   <= 1'b1;
 	       spi_cs_n     <= 1'b0;
+	       if ( ~spi_active )
+		 spi_cs_ctr <= 'b0;
 
 	       if ( spi_active & spi_cs_ready )
 		 begin
@@ -346,16 +350,16 @@ module spirom (
 
 		    if ( spi_clk_en & ~|spi_cmd_ctr )
 		      spi_in_req <= spi_data_ctr[-3] | spi_dual;
-		 end // if ( spi_active & spi_cs_ready )
 
-	       if ( (spi_active & ~spi_active_q) | spi_clk_en )
-		 begin
-		    // This is either the kickoff cycle or advancing
-		    if ( ~|spi_cmd_ctr )
-		      spi_data_ctr <= spi_data_ctr - (1'b1 << spi_dual);
-		    else
-		      spi_cmd_ctr <= spi_cmd_ctr - 1'b1;
-		 end // if ( spi_clk_en )
+		    if (  ~spi_active_q | spi_clk_en )
+		      begin
+			 // This is either the kickoff cycle or advancing
+			 if ( ~|spi_cmd_ctr )
+			   spi_data_ctr <= spi_data_ctr - (1'b1 << spi_dual);
+			 else
+			   spi_cmd_ctr <= spi_cmd_ctr - 1'b1;
+		      end // if ( spi_clk_en )
+		 end // if ( spi_active & spi_cs_ready )
 	    end // else: !if( ~|{spi_data_ctr, spi_cmd_ctr} )
        end // else: !if(~rst_n)
 

fpga/v2boot.qsf

@@ -1,13 +0,0 @@
-# -*- tcl -*-
-
-set_global_assignment -name TOP_LEVEL_ENTITY v2boot
-set_global_assignment -name SOURCE_FILE "output/v2boot.jic.cof"
-set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE v2boot.sv
-set_global_assignment -name SYSTEMVERILOG_FILE bootldr.sv
-
-set_global_assignment -name SOURCE_TCL_SCRIPT_FILE v2_common.qsf
-
-#nodeps: output/sram.mif
-
-# Quartus insists on this line...
-set_global_assignment -name PARTITION_COLOR 16764057 -section_id Top

fpga/v2boot_description.txt

@@ -1 +0,0 @@
-Boot loader configuration for MAX80 v2

rv32/Makefile

@@ -16,14 +16,13 @@ include ../riscv-opts.mk
 CPPFLAGS  = $(INCLUDE) $(riscv_flags)
 CFLAGS    = $(CPPFLAGS) -W -Wextra
 SFLAGS    = $(CPPFLAGS) -D__ASSEMBLY__
-LDSCRIPT  = max80.ild
 LDFLAGS   = $(CFLAGS) \
 	    -Wl,-Map=$*.map \
 	    -Wl,--gc-sections \
 	    -Wl,--sort-section=alignment \
-	    -Wl,-T,$(LDSCRIPT) \
 	    -Wl,-z,common-page-size=16 \
-	    -Wl,-z,max-page-size=16
+	    -Wl,-z,max-page-size=16 \
+	    -Wl,-z muldefs
 
 gendeps   = -MD -MF $(@D)/.$(@F).d -MT $@
 
@@ -36,30 +35,26 @@ gendeps   = -MD -MF $(@D)/.$(@F).d -MT $@
 genhdrs = iodevs.h irqtable.h
 gensrcs =
 
-all: boot.bin dram.bin.gz dram.hex checksum.h
+all: sram.bin jtagupd.bin dram.bin.gz dram.hex checksum.h
+
+LIBS    = max80.a fatfs.a zlib.a
+
 
 ROMS    := $(wildcard roms/*.rom)
 ROMOBJS  = $(ROMS:.rom=.o)
 
-max80.elf: head.o dummy.o die.o main.o system.o \
-	  ioregsa.o irqasm.o irqtable.o spurious_irq.o sbrk.o \
-	  console.o rtc.o romcopy.o spiflash.o \
-	  sdcard.o diskcache.o \
-	  abcmem.o abcio.o abcdisk.o abcrtc.o abcpun80.o \
-	  memset.o memcpy.o \
-	  runtest.o start_test.o \
-	  $(ROMOBJS) \
-	  testimg.o \
-	  fatfs.a
-
-testimg.elf: head.o dummy.o die.o test/main.o test/system.o \
-	  ioregsa.o irqasm.o irqtable.o spurious_irq.o sbrk.o \
-	  console.o rtc.o romcopy.o spiflash.o \
-	  sdcard.o diskcache.o \
-	  abcmem.o abcio.o abcdisk.o abcrtc.o abcpun80.o \
-	  memset.o memcpy.o \
-	  testdata.o $(ROMOBJS) \
-	  fatfs.a
+LIBOBJ   = head.o dummy.o die.o system.o \
+	   ioregsa.o irqasm.o irqtable.o spurious_irq.o sbrk.o \
+	   console.o rtc.o romcopy.o spiflash.o \
+	   sdcard.o diskcache.o \
+	   abcmem.o abcio.o abcdisk.o abcrtc.o abcpun80.o \
+	   memset.o memcpy.o \
+	   runtest.o start_test.o \
+	   $(ROMOBJS)
+
+max80.a: $(LIBOBJ)
+	rm -f $@
+	$(AR) cq $@ $(LIBOBJ)
 
 FATFS_C = $(wildcard fatfs/source/*.c)
 FATFS_O = $(FATFS_C:.c=.o)
@@ -84,17 +79,20 @@ CFLAGS_memset.c := -O2
 %.mem: %.bin
 	$(BIN2MEM) $< > $@
 
-boot.bin: max80.elf
+sram.bin: max80.elf
 	$(OBJCOPY) -O binary -R '.dram*' $< $@
 
 dram.bin: max80.elf
 	$(OBJCOPY) -O binary -j '.dram*' $< $@
 
+%.bin: %.elf
+	$(OBJCOPY) -O binary $< $@
+
 %.gz: %
 	$(GZIP) -9 < $< > $@
 
-checksum.h: dram.bin boot.bin checksum.pl
-	$(PERL) checksum.pl -o $@ -p boot.bin \
+checksum.h: dram.bin sram.bin checksum.pl
+	$(PERL) checksum.pl -o $@ -p sram.bin \
 		-l $$(($$($(NM) -n max80.elf --radix=decimal | \
 			grep ' [A-Z] __dram_init_end$$' | \
 	                awk '{ print $$1; }') - (1 << 30))) \
@@ -108,8 +106,9 @@ testimg.o: testimg.S testimg.bin
 %.hex: %.bin
 	$(OBJCOPY) -I binary -O ihex $< $@
 
-%.elf: $(LDSCRIPT)
-	$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $(filter-out $(LDSCRIPT),$^)
+%.elf: %.ild %.o $(LIBS)
+	$(CC) $(LDFLAGS) -Wl,-T,$< -o $@ \
+		-Wl,--start-group $(filter-out $<,$^)
 
 %.o: %.c | $(genhdrs)
 	$(CC) $(CFLAGS) $(CFLAGS_$<) $(gendeps) -c -o $@ $<

rv32/checksum.h

@@ -1,4 +1,4 @@
 #ifndef CHECKSUM_H
 #define CHECKSUM_H
-#define SDRAM_SUM 0xf0001ce9
+#define SDRAM_SUM 0xb5bad356
 #endif

rv32/console.h

@@ -20,7 +20,7 @@ static __always_inline void __con_wait_tx_ready(void)
     while (CON_FLOW_CTL &&
 	   (CON_STATUS & (TTY_STATUS_TX_HIGH|TTY_STATUS_DTR_IN))
 	   == (TTY_STATUS_TX_HIGH|TTY_STATUS_DTR_IN))
-	pause();
+	relax();
 }
 
 static __always_inline void __con_putc(char c)
@@ -42,7 +42,7 @@ static __always_inline void _con_putc(char c)
 static __always_inline void _con_puts(const char *str)
 {
     char c;
-    
+
     __con_wait_tx_ready();
 
     while ((c = *str++))
@@ -73,7 +73,7 @@ static __always_inline void con_puts(const char *str)
 static __always_inline void con_flush(void)
 {
     while (CON_FLOW_CTL && !(CON_STATUS & TTY_STATUS_TX_EMPTY))
-	pause();
+	relax();
 }
 
 void con_print_hex(unsigned int); /* For pre-SDRAM capable code */

rv32/fw.h

@@ -26,6 +26,9 @@ extern const size_t __rom_offset;
 extern const uint32_t __dram_checksum;
 extern const char __datestamp[];
 
+extern char __dram_init_start[], __dram_init_end[];
+extern char __dram_bss_start[],  __dram_bss_end[];
+
 extern no_return _die(void);
 extern no_return exit(int);
 extern no_return _exit(int);
@@ -67,4 +70,5 @@ extern qword_t rom_serial;
 
 extern void run_test_image(void);
 
+extern void rom_flash_from_memory(void *, size_t);
 #endif /* FW_H */

rv32/io.h

@@ -10,7 +10,7 @@
 
 #define barrier() do { asm volatile("" : : : "memory"); } while (0)
 
-static __always_inline void pause(void)
+static __always_inline void relax(void)
 {
     /* Placeholder for anything that might want to be done while waiting */
 }
@@ -70,7 +70,7 @@ static __always_inline void udelay(uint32_t us)
 	uint32_t start = rdtime();
 
 	while (rdtime() - start < cycles)
-	    pause();
+	    relax();
     }
 }
 
@@ -82,7 +82,7 @@ static inline void i2c_set_speed(unsigned int khz)
 static __always_inline void wait_romcopy_done(void)
 {
     while (~irqmask() & (1 << ROMCOPY_IRQ))
-	pause();
+	relax();
 
     barrier();
 }

rv32/jtagupd.c

@@ -0,0 +1,55 @@
+#include "fw.h"
+#include "io.h"
+#include "sys.h"
+#include "console.h"
+
+#define VJTAG_FLASH_CMD	0xabc80046
+
+/* IRQ handler not needed in this system */
+IRQHANDLER_DECL(spurious,0);
+
+IRQHANDLER(abc,0)
+{
+    irqhandler_spurious_0(vector, pc);
+}
+IRQHANDLER(tty,1)
+{
+    irqhandler_spurious_0(vector, pc);
+}
+IRQHANDLER(romcopy,0)
+{
+    irqhandler_spurious_0(vector, pc);
+}
+
+/*
+ * SDRAM upload buffer - always first in SDRAM
+ */
+static uint8_t __attribute__((section(".jtag_flash_buffer")))
+jtag_flash_buf[17 << 20];	/* 16 MB + some slack */
+
+void main(void)
+{
+    static const char hello[] =
+	"\n\nMAX80 JTAG update firmware compiled on: ";
+
+    unmask_irqs((1U << EBREAK_IRQ)|(1U << BUSERR_IRQ));
+
+    romcopy_bzero(__dram_bss_start, __dram_bss_end - __dram_bss_start);
+
+    con_puts(hello);
+    con_puts(__datestamp);
+    con_putc('\n');
+
+    while (1) {
+	uint32_t cmd;
+
+	waitfor(VJTAG_IRQ);
+	cmd = VJTAG_CPUCMD;
+
+	if (cmd != VJTAG_FLASH_CMD)
+	    con_printf("JTAG: unknown command: 0x%08x\n", cmd);
+
+	con_puts("JTAG: starting firmware flash process\n");
+	rom_flash_from_memory(jtag_flash_buf, sizeof jtag_flash_buf);
+    }
+}

rv32/jtagupd.ld

@@ -0,0 +1,297 @@
+/* -*- ld-script -*-
+ *
+ * Linker script for MAX80 flash bootloader firmware
+ * There is no flash available here; DRAM may be used for bss alone,
+ * and the flash data buffer must come first.
+ */
+
+#define __ASSEMBLY__
+#define __LDSCRIPT__
+#include "sys.h"
+#include "iodevs.h"
+#include "iodeva.h"
+
+OUTPUT_FORMAT("elf32-littleriscv", "elf32-littleriscv",
+              "elf32-littleriscv")
+OUTPUT_ARCH(riscv)
+ENTRY(___reset)
+
+MEMORY
+{
+	SRAM	: org = SRAM_ADDR,  len = SRAM_SIZE
+	DRAM	: org = SDRAM_ADDR, len = SDRAM_SIZE
+	DRAM2   : org = SDRAM_ADDR+SDRAM_SIZE, len = SDRAM_SIZE
+}
+
+SECTIONS
+{
+	/* Debugging sections */
+  /* Stabs debugging sections.  */
+  .stab          0 : { *(.stab) }
+  .stabstr       0 : { *(.stabstr) }
+  .stab.excl     0 : { *(.stab.excl) }
+  .stab.exclstr  0 : { *(.stab.exclstr) }
+  .stab.index    0 : { *(.stab.index) }
+  .stab.indexstr 0 : { *(.stab.indexstr) }
+  .comment       0 : { *(.comment) }
+  .gnu.build.attributes : { *(.gnu.build.attributes .gnu.build.attributes.*) }
+  /* DWARF debug sections.
+     Symbols in the DWARF debugging sections are relative to the beginning
+     of the section so we begin them at 0.  */
+  /* DWARF 1.  */
+  .debug          0 : { *(.debug) }
+  .line           0 : { *(.line) }
+  /* GNU DWARF 1 extensions.  */
+  .debug_srcinfo  0 : { *(.debug_srcinfo) }
+  .debug_sfnames  0 : { *(.debug_sfnames) }
+  /* DWARF 1.1 and DWARF 2.  */
+  .debug_aranges  0 : { *(.debug_aranges) }
+  .debug_pubnames 0 : { *(.debug_pubnames) }
+  /* DWARF 2.  */
+  .debug_info     0 : { *(.debug_info .gnu.linkonce.wi.*) }
+  .debug_abbrev   0 : { *(.debug_abbrev) }
+  .debug_line     0 : { *(.debug_line .debug_line.* .debug_line_end) }
+  .debug_frame    0 : { *(.debug_frame) }
+  .debug_str      0 : { *(.debug_str) }
+  .debug_loc      0 : { *(.debug_loc) }
+  .debug_macinfo  0 : { *(.debug_macinfo) }
+  /* SGI/MIPS DWARF 2 extensions.  */
+  .debug_weaknames 0 : { *(.debug_weaknames) }
+  .debug_funcnames 0 : { *(.debug_funcnames) }
+  .debug_typenames 0 : { *(.debug_typenames) }
+  .debug_varnames  0 : { *(.debug_varnames) }
+  /* DWARF 3.  */
+  .debug_pubtypes 0 : { *(.debug_pubtypes) }
+  .debug_ranges   0 : { *(.debug_ranges) }
+  /* DWARF 5.  */
+  .debug_addr     0 : { *(.debug_addr) }
+  .debug_line_str 0 : { *(.debug_line_str) }
+  .debug_loclists 0 : { *(.debug_loclists) }
+  .debug_macro    0 : { *(.debug_macro) }
+  .debug_names    0 : { *(.debug_names) }
+  .debug_rnglists 0 : { *(.debug_rnglists) }
+  .debug_str_offsets 0 : { *(.debug_str_offsets) }
+  .debug_sup      0 : { *(.debug_sup) }
+  .gnu.attributes 0 : { KEEP (*(.gnu.attributes)) }
+  .riscv.attributes 0 : { KEEP(*(.riscv.attributes)) }
+  /DISCARD/ : { *(.note.GNU-stack) *(.gnu_debuglink) *(.gnu.lto_*) }
+
+	/*
+	 * Sections we do not need. This program cannot exit, so
+	 * fini/destructors are never needed. Exception handling
+	 * is not supported.
+	 */
+	 /DISCARD/	: {
+		*(.note.GNU-stack)
+		*(.gnu_debuglink)
+		*(.gnu.lto_*)
+		*(.discard)
+		*(.discard.*)
+		*(.dtors.*)
+		*(.dtors)
+		*(.fini_array)
+		*(.fini_array.*)
+		*(.eh_frame_hdr) *(.eh_frame_entry .eh_frame_entry.*)
+		*(.eh_frame) *(.eh_frame.*)
+		*(.gcc_except_table .gcc_except_table.*)
+		*(.gnu_extab*)
+		*(.exception_ranges*)
+		*(.text.exit .text.exit.*)
+		*crtbegin.o(*)
+		*crt0.o(*)
+	}
+
+	. = 0;
+	PROVIDE (__executable_start = .);
+
+	/*
+	 * Make sure the output binary starts at address 0
+	 */
+	.null 0 : {
+		PROVIDE(___NULL = .);
+		KEEP (*(SORT_NONE(.null)))
+	}
+
+	.init.reset _PC_RESET : ALIGN(4) {
+		PROVIDE (___reset = .);
+		KEEP (*(SORT_NONE(.init.reset)))
+	}
+
+	.init.irq _PC_IRQ : ALIGN(4) {
+		PROVIDE (___irq = .);
+		KEEP (*(SORT_NONE(.init.irq)))
+	}
+
+	/* .rwtext is in the zero page */
+	.rwtext : ALIGN(4) {
+		PROVIDE (__rwtext_start = .);
+		*(.rwtext*)
+		PROVIDE (__rwtext_end = .);
+	}
+
+	/*
+	 * Put the short data sections in the zero page.
+	 * This means the initialized sections aren't contiguous, but
+	 * all memory is intialized during FPGA load anyway.
+	 */
+	. = ALIGN(4);
+	__SDATA_BEGIN__ = .;
+	.srodata : {
+		*(.srodata*)
+	}
+	.sdata : {
+		*(.sdata .sdata.* .gnu.linkonce.s.*)
+	}
+	.sdata2 : {
+		*(.sdata2 .sdata2.* .gnu.linkonce.s2.*)
+	}
+
+	. = ALIGN(32);
+	__BSS_START__ = .;
+	PROVIDE (__bss_start = .);
+	.sbss (NOLOAD) : ALIGN(4) {
+		*(.dynsbss)
+		*(.sbss .sbss.* .gnu.linkonce.sb.*)
+		*(.scommon)
+	}
+	.sbss2 (NOLOAD) : {
+	       *(.sbss2 .sbss2.* .gnu.linkonce.sb2.*)
+	}
+
+	HIDDEN($assert_zero_page = ASSERT((. <= 2048), "zero page overflow"));
+
+	.bss (NOLOAD) : {
+		*(.dynbss)
+		*(.bss.*hot* .gnu.linkonce.b.*)
+		*(COMMON)
+	}
+	. = ALIGN(32);
+	__BSS_END__ = .;
+	__BSS_LEN__ = __BSS_END__ - __BSS_START__;
+
+	. = ALIGN(4);
+	__BSS_END__ = .;
+	__BSS_LEN__ = __BSS_END__ - __BSS_START__;
+
+	__global_pointer$ = 0;
+
+	PROVIDE(___text = .);
+
+	.init : ALIGN(4) {
+		KEEP (*(SORT_NONE(.init)))
+	}
+
+	.text : ALIGN(4) {
+		*(.text.startup .text.startup.*)
+		*(.text.hot .text.hot.*)
+		KEEP(sbrk.o(.text))
+		*(.gnu.linkonce.t.*)
+		*(SORT(.text.sorted.*))
+		*(.text .stub .text.*)
+	        *(.text.*unlikely*)
+		*(.dram.text*)
+	}
+	PROVIDE (__etext = .);
+	PROVIDE (_etext = .);
+
+	. = ALIGN(4);
+	.str : ALIGN(4) {
+		*(.rodata*.hot.str*)
+		*(.rodata*.str* .dram.rodata*.str*)
+	}
+	.rodata : {
+		*(.rodata*.hot* .gnu.linkonce.r.*)
+		*(.rodata* .dram.rodata*)
+	}
+	.data : {
+		*(.dram.data* .data*)
+	}
+
+	/* Thread Local Storage sections  */
+	.tdata          : {
+		PROVIDE_HIDDEN (__tdata_start = .);
+		*(.tdata .tdata.* .gnu.linkonce.td.*)
+	}
+	.tbss       : { *(.tbss .tbss.* .gnu.linkonce.tb.*) *(.tcommon) }
+	.preinit_array : ALIGN(4) {
+		PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_start = .);
+		KEEP (*(.preinit_array))
+		PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_end = .);
+	}
+	.init_array : ALIGN(4) {
+		PROVIDE_HIDDEN (__init_array_start = .);
+		KEEP (*(SORT_BY_INIT_PRIORITY(.init_array.*)
+		SORT_BY_INIT_PRIORITY(.ctors.*)))
+		KEEP (*(.init_array EXCLUDE_FILE (*crtbegin.o *crtbegin?.o *crtend.o *crtend?.o ) .ctors))
+		PROVIDE_HIDDEN (__init_array_end = .);
+	} >DRAM
+
+	/* Are these necessary/supportable? */
+	  .jcr          : { KEEP (*(.jcr)) }
+	.data.rel.ro	: {
+			*(.data.rel.ro.local* .gnu.linkonce.d.rel.ro.local.*) *(.data.rel.ro .data.rel.ro.* .gnu.linkonce.d.rel.ro.*)
+	}
+
+.data           : {
+		__DATA_BEGIN__ = .;
+		*(.data .data.* .gnu.linkonce.d.*)
+		SORT(CONSTRUCTORS)
+	}
+	.data1          : { *(.data1) }
+	_edata = .;
+	_end = .;
+
+	/* Patched in during FPGA compile, must immediately follow _end */
+	.datestamp (NOLOAD) : { KEEP(*(.datestamp)) }
+
+	HIDDEN($sram_size_assert = ASSERT(. <= STACK_BOTTOM, "SRAM overflow"));
+
+	. = STACK_BOTTOM;
+	.stack (NOLOAD) : {
+		KEEP (*(.stack))
+	}
+
+	/* Sections in SDRAM */
+	. = SDRAM_ADDR;
+
+	.jtag_flash_buffer (NOLOAD) : {
+		  *(.jtag_flash_buffer)
+	} >DRAM
+
+	__dram_bss_start = .;
+	.dram.bss (NOLOAD) : ALIGN(8) {
+		*(.dram.bss* .bss*)
+	} >DRAM
+	. = ALIGN(8);
+	__dram_bss_end = .;
+	__dram_bss_len = __dram_bss_end - __dram_bss_start;
+
+	/* Like BSS except no need to clear on boot */
+	.dram.noinit (NOLOAD) : ALIGN(8) {
+		*(.dram.noinit*)
+	} >DRAM
+
+	/* No need to zero the heap */
+	.heap (NOLOAD) : ALIGN(16) {
+		*(.heap*)
+	} >DRAM
+
+	__dram_end = .;
+
+	/* Dummy section containing I/O device symbols */
+	. = XDEV_ADDR_BASE;
+	.iodevs (NOLOAD) : {
+		. = .;		/* Force output */
+		KEEP(*(.iodevs))
+	}
+
+	/* Catch missing sections */
+	. = __dram_end;
+	__junk_start = .;
+	.junk : {
+		*(*)
+	}
+	__junk_end = .;
+
+/*	HIDDEN($assert_no_junk = ASSERT(__junk_end == __junk_start, "unknown sections present")); */
+}

rv32/main.c → rv32/max80.c

@@ -4,8 +4,6 @@
 #include "sys.h"
 #include "console.h"
 
-volatile bool dont_gc = false;	/* Keep things from linker gc */
-
 void __hot main(void)
 {
     unsigned int max_abc_latency = 0;
@@ -13,9 +11,6 @@ void __hot main(void)
 
     init();
 
-    if (dont_gc)
-	run_test_image();
-
     while (1) {
 	wait_for_irq();
 

rv32/max80.ld

@@ -182,6 +182,7 @@ SECTIONS
 	.text.hot : ALIGN(4) {
 		*(.text.startup .text.startup.*)
 		*(.text.hot .text.hot.*)
+		KEEP(sbrk.o(.text))
 		*(.gnu.linkonce.t.*)
 	}
 	PROVIDE (__etext = .);
@@ -283,6 +284,8 @@ SECTIONS
 	__dram_init_len = __dram_init_end - __dram_init_start;
 
 	/* Keeps ld from getting confused */
+
+#if 0
 	. = . + SDRAM_SIZE;
 
 	/* Test program image - overlays */
@@ -290,6 +293,7 @@ SECTIONS
 		   AT(SRAM_SIZE + __dram_init_len) ALIGN(4) {
 		   KEEP(*(.dram.test*))
 	} >DRAM2
+#endif
 
 	/* bss can overlay the test program image */
 	. = __dram_init_end;

rv32/romcopy.c

@@ -1,9 +1,7 @@
 #include "fw.h"
 #include "console.h"
 #include "io.h"
-
-extern char __dram_init_start[], __dram_init_end[];
-extern char __dram_bss_start[],  __dram_bss_end[];
+#include "spiflash.h"
 
 enum romcmd {
     ROM_WRITE_ENABLE			= 0x06,
@@ -105,7 +103,7 @@ static __must_inline void rom_read_serial(void)
 static __must_inline void rom_mangle_serial(void)
 {
     volatile uint32_t *udp = &usbdesc_rom[2];
-    
+
     for (int i = 7; i >= 0; i--) {
 	unsigned int v = rom_serial.b[i];
 	unsigned int c;
@@ -177,3 +175,172 @@ IRQHANDLER(romcopy,0)
 	break;
     }
 }
+
+/*
+ * SPI flash parameters and routines (for spiflash.c)
+ */
+static const struct spiflash_ops max80_spiflash_ops;
+static const struct spiflash_param max80_spiflash_param;
+
+/*
+ * SPI flash operations
+ */
+static int max80_spi_write_buffer(const void *buf, unsigned int buflen,
+				  bool more)
+{
+    const uint8_t *p = buf;
+    uint32_t cmd = 0;
+    unsigned int bytecmd = 0;
+
+    while (buflen) {
+	cmd = (*p++ << 24) | (cmd >> 8);
+	buflen--;
+	bytecmd += ROMCOPY_SPI_CMDLEN(1);
+
+	if (!(buflen & 3)) {
+	    if (buflen || more)
+		bytecmd |= ROMCOPY_SPI_MORE;
+	    waitfor(ROMCOPY_IRQ);
+	    ROMCOPY_ROMCMD  = cmd;
+	    ROMCOPY_DATALEN = bytecmd;
+	    bytecmd = cmd = 0;
+	}
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+static int max80_spi_read_buffer(void *buf, unsigned int buflen, bool more)
+{
+    uint8_t *p = buf;
+    unsigned int bytecmd;
+    uint32_t v;
+
+    if (!buflen)
+	return 0;
+
+    waitfor(ROMCOPY_IRQ);
+    ROMCOPY_ROMCMD = 0;
+
+    while (buflen > 4) {
+	ROMCOPY_DATALEN = ROMCOPY_SPI_CMDLEN(4) | ROMCOPY_SPI_MORE;
+	waitfor(ROMCOPY_IRQ);
+	v = ROMCOPY_INPUT;
+	p[0] = v >> 24;
+	p[1] = v >> 16;
+	p[2] = v >> 8;
+	p[3] = v;
+	p += 4;
+	buflen -= 4;
+    }
+
+    bytecmd = ROMCOPY_SPI_CMDLEN(buflen);
+    if (more)
+	bytecmd |= ROMCOPY_SPI_MORE;
+
+    ROMCOPY_DATALEN = bytecmd;
+    waitfor(ROMCOPY_IRQ);
+    v = ROMCOPY_INPUT;
+    v <<= ((4-buflen) << 3);
+    while (buflen--) {
+	*p++ = v >> 24;
+	v <<= 8;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+static int max80_spi_write(void *cookie,
+			   const void *cmd, unsigned int cmd_len,
+			   const void *data, unsigned int data_len,
+			   int tshsl)
+{
+    (void)cookie;
+    (void)tshsl;		/* Enforced in hardware */
+
+    if (cmd_len)
+	max80_spi_write_buffer(cmd, cmd_len, !!data_len);
+
+    if (data_len)
+	max80_spi_write_buffer(data, data_len, false);
+
+    return 0;
+}
+
+static int max80_spi_read(void *cookie,
+		    const void *cmd, unsigned int cmd_len,
+		    void *data, unsigned int data_len,
+		    int tshsl)
+{
+    (void)cookie;
+    (void)tshsl;		/* Enforced in hardware */
+
+    if (cmd_len)
+	max80_spi_write_buffer(cmd, cmd_len, !!data_len);
+    if (data_len)
+	max80_spi_read_buffer(data, data_len, false);
+
+    return 0;
+}
+
+static const struct spiflash_ops max80_spiflash_ops = {
+    .read_data  = NULL,		/* From memory buffer */
+    .close_data = NULL,		/* Nothing to do */
+    .spi_write  = max80_spi_write,
+    .spi_read   = max80_spi_read,
+    .yield      = NULL		/* Nothing to yield to... */
+};
+
+/* Winbond W25Q128JV @ 3.3V */
+#define NS(x) (((x)*(unsigned long long)CPU_HZ + 999999999ULL)/1000000000ULL)
+#define US(x) (((x)*(unsigned long long)CPU_HZ + 999999ULL)/1000000ULL)
+#define MS(x) (((x)*(unsigned long long)CPU_HZ + 999ULL)/1000ULL)
+static const struct spiflash_param max80_spiflash_param = {
+    /*
+     * For W25Q128JV _DYNAMIC is equivalent to _24BIT, but specifying
+     * it as dynamic would most of the time support larger parts
+     * transparently.
+     */
+    .addr   = SPIFLASH_ADDR_DYNAMIC,
+
+    .tshsl  = NS(3),
+    .tshsl1 = NS(10),
+    .tshsl2 = NS(50),
+
+    .trst   = NS(30000),
+    .tw     = MS(10),		/* persistent; typ, max = 15 */
+    .tpp    = NS(400),		/* typ, max = 3000 */
+    .tse    = MS(45),		/* typ, max = 400 */
+    .tbe1   = MS(120),		/* typ, max = 1600 */
+    .tbe2   = MS(150),		/* typ, max = 2000 */
+    .tce    = MS(40000),	/* typ, max = 200000 */
+};
+
+static struct spiflash max80_flash = {
+    .ops    = &max80_spiflash_ops,
+    .cookie = NULL,
+    .param  = &max80_spiflash_param
+};
+
+/*
+ * Flash an image into SPI flash, and reload the FPGA if successful,
+ * returns on failure only.
+ */
+void rom_flash_from_memory(void *buf, size_t buflen)
+{
+    const struct spiflash_header *hdr = buf;
+
+    if (hdr->magic != SPIFLASH_MAGIC)
+	return;
+
+    if (hdr->magic != SPIFLASH_MAGIC ||
+	spiflash_flash_files(&max80_flash, buf, buflen)) {
+	con_puts("update: flash update data invalid\n");
+	return;
+    }
+
+    con_puts("update: Flash complete, restarting in 5 s...\n");
+    udelay(5000000);
+
+    reset(SYS_RESET_RECONFIG);
+}

rv32/spiflash.c

@@ -2,6 +2,13 @@
 #include "zlib.h"
 #include "spiflash.h"
 
+#if 1
+# include "console.h"
+# define MSG(...) con_printf(__VA_ARGS__)
+#else
+# define MSG(...) ((void)0)
+#endif
+
 struct spz_stream;
 typedef struct spz_stream spz_stream;
 struct spz_stream {
@@ -142,6 +149,8 @@ static int spiflash_data_init(spz_stream *spz)
     int (*read_data)(void *cookie, void *buf, unsigned int bufsize);
     uint32_t header_crc;
 
+    MSG("update: initializing... ");
+
     spz->vbuf = spz_malloc(spz, SPIFLASH_BLOCK_SIZE);
     if (!spz->vbuf)
 	goto err;
@@ -190,6 +199,10 @@ static int spiflash_data_init(spz_stream *spz)
 	goto err;
     }
 
+    MSG("updating 0x%06x..%06x (%u bytes)... ",
+	spz->header->address, spz->header->address + spz->header->dlen - 1,
+	spz->header->dlen);
+
     if (rlen > (int)spz->header->zlen)
 	rlen = spz->header->zlen;
     spz->zs.avail_in = rlen;
@@ -238,6 +251,7 @@ static int spiflash_data_init(spz_stream *spz)
     }
 
 err:
+    MSG("%s\n", spz->err ? "failed" : "ok");
     return spz->err;
  }
 
@@ -251,7 +265,7 @@ static int spiflash_data_cleanup(spz_stream *spz)
     err = spz->err;
 
     if (spz->flash->ops->close_data) {
-	int rv = spz->flash->ops->close_data(&spz->zs, spz->flash->cookie);
+	int rv = spz->flash->ops->close_data(spz->flash->cookie);
 	if (!err)
 	    err = rv;
     }
@@ -557,7 +571,7 @@ int spiflash_flash_files(const struct spiflash *flash, void *buf, size_t buflen)
 		int rv;
 
 		rv = spz->read_data(spz);
-		if (spz->err || rv < 0)
+		if (spz->err)
 		    goto err;
 		eof = !rv;
 		bytes = spz->zs.next_out - spz->optr;
@@ -578,6 +592,8 @@ int spiflash_flash_files(const struct spiflash *flash, void *buf, size_t buflen)
 		}
 	    }
 
+	    MSG("update: flash block at 0x%06x: ", addr);
+
 	    uint32_t erase_mask;
 	    uint32_t prog_mask[SPIFLASH_BLOCK_SIZE >> (SPIFLASH_PAGE_SHIFT+5)];
 
@@ -586,6 +602,8 @@ int spiflash_flash_files(const struct spiflash *flash, void *buf, size_t buflen)
 		goto err;
 
 	    if (erase_mask) {
+		MSG("erasing... ");
+
 		rv = spiflash_erase(spz->flash, addr, erase_mask);
 		if (rv) {
 		    spz->err = rv;
@@ -596,18 +614,27 @@ int spiflash_flash_files(const struct spiflash *flash, void *buf, size_t buflen)
 		if (spz->err)
 		    goto err;
 		if (erase_mask) {
-		    rv = SPIFLASH_ERR_ERASE_FAILED;
+		    spz->err = SPIFLASH_ERR_ERASE_FAILED;
 		    goto err;
 		}
 	    }
 
 	    unsigned int page;
+	    bool first_prog = true;
 
 	    for (page = 0; page < (SPIFLASH_BLOCK_SIZE >> SPIFLASH_PAGE_SHIFT);
 		 page++) {
 		uint32_t page_offs = page << SPIFLASH_PAGE_SHIFT;
 
 		if (prog_mask[page >> 5] & (UINT32_C(1) << (page & 31))) {
+
+		    if (first_prog) {
+			MSG("programming %06x... ", addr + page_offs);
+		    } else {
+			MSG("\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b%06x... ", addr+page_offs);
+		    }
+		    first_prog = false;
+
 		    rv = spiflash_program(spz->flash, addr + page_offs,
 					  spz->optr + page_offs,
 					  SPIFLASH_PAGE_SIZE);
@@ -621,6 +648,7 @@ int spiflash_flash_files(const struct spiflash *flash, void *buf, size_t buflen)
 				       spz->vbuf + page_offs,
 				       SPIFLASH_PAGE_SIZE);
 		    if (rv) {
+			MSG("verify "); /* "verify failed" */
 			spz->err = rv;
 			goto err;
 		    }
@@ -645,7 +673,10 @@ int spiflash_flash_files(const struct spiflash *flash, void *buf, size_t buflen)
 	free(padbuf);
 	padbuf = NULL;
     }
-    return err == Z_STREAM_END ? 0 : err;
+
+    MSG("%s\n", spz->err ? "failed" : "ok");
+
+    return spz->err;
 }
 
 /*

rv32/spiflash.h

@@ -89,7 +89,7 @@ struct spiflash_ops {
      * or an error happened.) May be NULL. A nonzero value will be passed
      * to the top-level routine as an error.
      */
-    int (*close_data)(const z_stream *zs, void *cookie);
+    int (*close_data)(void *cookie);
 
     /*
      * Perform a SPI write operation. The SPI write operation consists of:
@@ -222,8 +222,8 @@ struct spiflash {
  * functions, any of the negative error values defined in zlib.h,
  * or one of the above error codes.
  */
-int spiflash_flash_file(const struct spiflash *flash,
-			void *data, size_t datalen);
+int spiflash_flash_files(const struct spiflash *flash,
+			 void *data, size_t datalen);
 
 /*
  * Read identifying data from SPI flash.

rv32/system.c

@@ -116,8 +116,6 @@ void __hot init(void)
     if ( test_data[0] == TEST_DATA_0 && test_data[1] == TEST_DATA_1 ) {
 	con_puts(hotstr("SDRAM seems ok - skipping test\n"));
     } else {
-	extern uint32_t __dram_init_start[], __dram_init_end[];
-	extern uint32_t __dram_bss_start[], __dram_bss_end[];
 	volatile uint32_t *dp;
 	uint32_t v;
 	uint32_t wrerr;
@@ -143,7 +141,7 @@ void __hot init(void)
 
 	    not_zero |= v1;
 	    all_ones &= v1;
-	    
+
 	    rx *= 0xf4d5725f;
 	}
 
@@ -164,7 +162,7 @@ void __hot init(void)
 	con_putc(' ');
 	con_print_hex(test_data[1]);
 	con_putc('\n');
-	
+
 	if (wrerr)
 	    con_puts(hotstr("SDRAM read/write error\n"));
 

rv32/test/main.c

@@ -227,7 +227,7 @@ void main(void)
 	       time_to_main/(CPU_HZ/1000000));
 
     while (!(irqmask() & (1 << ROMCOPY_IRQ)))
-	pause();
+	relax();
 
     test_download();