From afc332280d4f1c6cf0ed936163c385d585bed9de Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Matthew Naylor <mn416@cl.cam.ac.uk>
Date: Thu, 12 Nov 2020 08:50:44 +0000
Subject: [PATCH] Increase block RAM usage

---
 de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.html     |   4 +-
 de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.sopcinfo |   2 +-
 de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.xml      |   2 +-
 de10-pro/data.mif                             | 258 ++++++++++++++++-
 de10-pro/pebbles_core.v                       |  48 ++--
 de10-pro/prog.mif                             | 260 +++++++++++++++++-
 de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/settings.bsp   |   4 +-
 de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/summary.html   |   4 +-
 pebbles/boot/Makefile                         |   4 +-
 pebbles/boot/link.ld                          |   4 +-
 pebbles/src/Pebbles/Memory/DTCM.hs            |   2 +-
 pebbles/src/Pebbles/Pipeline/Scalar.hs        |   2 +-
 12 files changed, 553 insertions(+), 41 deletions(-)

diff --git a/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.html b/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.html
index 9063472..5999ca8 100644
--- a/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.html
+++ b/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.html
@@ -67,7 +67,7 @@
   </table>
   <table class="blueBar">
    <tr>
-    <td class="l">2020.11.11.09:07:03</td>
+    <td class="l">2020.11.11.09:30:45</td>
     <td class="r">Datasheet</td>
    </tr>
   </table>
@@ -3623,7 +3623,7 @@ <h2>Software Assignments</h2>
   <table class="blueBar">
    <tr>
     <td class="l">generation took 0.00 seconds</td>
-    <td class="r">rendering took 0.06 seconds</td>
+    <td class="r">rendering took 0.04 seconds</td>
    </tr>
   </table>
  </body>
diff --git a/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.sopcinfo b/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.sopcinfo
index e11ca93..311bacc 100644
--- a/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.sopcinfo
+++ b/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.sopcinfo
@@ -1,7 +1,7 @@
 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <EnsembleReport name="DE10_Pro_QSYS" kind="DE10_Pro_QSYS" version="1.0" fabric="QSYS">
  <!-- Format version 19.2 57 (Future versions may contain additional information.) -->
- <!-- 2020.11.11.09:07:03 -->
+ <!-- 2020.11.11.09:30:45 -->
  <!-- A collection of modules and connections -->
  <parameter name="AUTO_GENERATION_ID">
   <type>java.lang.Integer</type>
diff --git a/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.xml b/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.xml
index 6ccd3ce..895e220 100644
--- a/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.xml
+++ b/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.xml
@@ -1,6 +1,6 @@
 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <deploy
- date="2020.11.11.09:07:09"
+ date="2020.11.11.09:30:51"
  outputDirectory="/local/scratch/mn416/de10-soak-test/de10-pro/DE10_Pro_QSYS/">
  <perimeter>
   <parameter
diff --git a/de10-pro/data.mif b/de10-pro/data.mif
index 5df1f08..9094274 100644
--- a/de10-pro/data.mif
+++ b/de10-pro/data.mif
@@ -1,4 +1,4 @@
-DEPTH = 256 ;
+DEPTH = 512 ;
 WIDTH = 32 ;
 ADDRESS_RADIX = DEC ;
 DATA_RADIX = HEX ;
@@ -260,4 +260,260 @@ BEGIN
 253 :  00000000 ;
 254 :  00000000 ;
 255 :  00000000 ;
+256 :  00000000 ;
+257 :  00000000 ;
+258 :  00000000 ;
+259 :  00000000 ;
+260 :  00000000 ;
+261 :  00000000 ;
+262 :  00000000 ;
+263 :  00000000 ;
+264 :  00000000 ;
+265 :  00000000 ;
+266 :  00000000 ;
+267 :  00000000 ;
+268 :  00000000 ;
+269 :  00000000 ;
+270 :  00000000 ;
+271 :  00000000 ;
+272 :  00000000 ;
+273 :  00000000 ;
+274 :  00000000 ;
+275 :  00000000 ;
+276 :  00000000 ;
+277 :  00000000 ;
+278 :  00000000 ;
+279 :  00000000 ;
+280 :  00000000 ;
+281 :  00000000 ;
+282 :  00000000 ;
+283 :  00000000 ;
+284 :  00000000 ;
+285 :  00000000 ;
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+288 :  00000000 ;
+289 :  00000000 ;
+290 :  00000000 ;
+291 :  00000000 ;
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+298 :  00000000 ;
+299 :  00000000 ;
+300 :  00000000 ;
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+318 :  00000000 ;
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+326 :  00000000 ;
+327 :  00000000 ;
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+329 :  00000000 ;
+330 :  00000000 ;
+331 :  00000000 ;
+332 :  00000000 ;
+333 :  00000000 ;
+334 :  00000000 ;
+335 :  00000000 ;
+336 :  00000000 ;
+337 :  00000000 ;
+338 :  00000000 ;
+339 :  00000000 ;
+340 :  00000000 ;
+341 :  00000000 ;
+342 :  00000000 ;
+343 :  00000000 ;
+344 :  00000000 ;
+345 :  00000000 ;
+346 :  00000000 ;
+347 :  00000000 ;
+348 :  00000000 ;
+349 :  00000000 ;
+350 :  00000000 ;
+351 :  00000000 ;
+352 :  00000000 ;
+353 :  00000000 ;
+354 :  00000000 ;
+355 :  00000000 ;
+356 :  00000000 ;
+357 :  00000000 ;
+358 :  00000000 ;
+359 :  00000000 ;
+360 :  00000000 ;
+361 :  00000000 ;
+362 :  00000000 ;
+363 :  00000000 ;
+364 :  00000000 ;
+365 :  00000000 ;
+366 :  00000000 ;
+367 :  00000000 ;
+368 :  00000000 ;
+369 :  00000000 ;
+370 :  00000000 ;
+371 :  00000000 ;
+372 :  00000000 ;
+373 :  00000000 ;
+374 :  00000000 ;
+375 :  00000000 ;
+376 :  00000000 ;
+377 :  00000000 ;
+378 :  00000000 ;
+379 :  00000000 ;
+380 :  00000000 ;
+381 :  00000000 ;
+382 :  00000000 ;
+383 :  00000000 ;
+384 :  00000000 ;
+385 :  00000000 ;
+386 :  00000000 ;
+387 :  00000000 ;
+388 :  00000000 ;
+389 :  00000000 ;
+390 :  00000000 ;
+391 :  00000000 ;
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+393 :  00000000 ;
+394 :  00000000 ;
+395 :  00000000 ;
+396 :  00000000 ;
+397 :  00000000 ;
+398 :  00000000 ;
+399 :  00000000 ;
+400 :  00000000 ;
+401 :  00000000 ;
+402 :  00000000 ;
+403 :  00000000 ;
+404 :  00000000 ;
+405 :  00000000 ;
+406 :  00000000 ;
+407 :  00000000 ;
+408 :  00000000 ;
+409 :  00000000 ;
+410 :  00000000 ;
+411 :  00000000 ;
+412 :  00000000 ;
+413 :  00000000 ;
+414 :  00000000 ;
+415 :  00000000 ;
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+417 :  00000000 ;
+418 :  00000000 ;
+419 :  00000000 ;
+420 :  00000000 ;
+421 :  00000000 ;
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+423 :  00000000 ;
+424 :  00000000 ;
+425 :  00000000 ;
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+429 :  00000000 ;
+430 :  00000000 ;
+431 :  00000000 ;
+432 :  00000000 ;
+433 :  00000000 ;
+434 :  00000000 ;
+435 :  00000000 ;
+436 :  00000000 ;
+437 :  00000000 ;
+438 :  00000000 ;
+439 :  00000000 ;
+440 :  00000000 ;
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+443 :  00000000 ;
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+447 :  00000000 ;
+448 :  00000000 ;
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+450 :  00000000 ;
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+501 :  00000000 ;
+502 :  00000000 ;
+503 :  00000000 ;
+504 :  00000000 ;
+505 :  00000000 ;
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+507 :  00000000 ;
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+509 :  00000000 ;
+510 :  00000000 ;
+511 :  00000000 ;
 END
diff --git a/de10-pro/pebbles_core.v b/de10-pro/pebbles_core.v
index 4f46835..6e73142 100644
--- a/de10-pro/pebbles_core.v
+++ b/de10-pro/pebbles_core.v
@@ -73,13 +73,13 @@ module pebbles_core
   wire [0:0] v_50;
   reg [31:0] v_51 = 32'h0;
   wire [31:0] v_52;
-  wire [7:0] v_53;
-  wire [7:0] v_54;
-  function [7:0] mux_54(input [0:0] sel);
-    case (sel) 0: mux_54 = 8'h0; 1: mux_54 = v_55;
+  wire [8:0] v_53;
+  wire [8:0] v_54;
+  function [8:0] mux_54(input [0:0] sel);
+    case (sel) 0: mux_54 = 9'h0; 1: mux_54 = v_55;
     endcase
   endfunction
-  wire [7:0] v_55;
+  wire [8:0] v_55;
   wire [29:0] v_56;
   wire [31:0] v_57;
   function [31:0] mux_57(input [0:0] sel);
@@ -1557,10 +1557,10 @@ module pebbles_core
   wire [32:0] v_1222;
   wire [7:0] v_1223;
   wire [31:0] v_1224;
-  wire [7:0] v_1225;
-  wire [7:0] v_1226;
-  function [7:0] mux_1226(input [0:0] sel);
-    case (sel) 0: mux_1226 = 8'h0; 1: mux_1226 = 8'bxxxxxxxx;
+  wire [8:0] v_1225;
+  wire [8:0] v_1226;
+  function [8:0] mux_1226(input [0:0] sel);
+    case (sel) 0: mux_1226 = 9'h0; 1: mux_1226 = 9'bxxxxxxxxx;
     endcase
   endfunction
   wire [0:0] v_1227;
@@ -1568,17 +1568,17 @@ module pebbles_core
   wire [0:0] v_1229;
   wire [0:0] v_1230;
   wire [0:0] v_1231;
-  wire [7:0] v_1232;
-  wire [7:0] v_1233;
-  function [7:0] mux_1233(input [0:0] sel);
-    case (sel) 0: mux_1233 = 8'h0; 1: mux_1233 = v_1234;
+  wire [8:0] v_1232;
+  wire [8:0] v_1233;
+  function [8:0] mux_1233(input [0:0] sel);
+    case (sel) 0: mux_1233 = 9'h0; 1: mux_1233 = v_1234;
     endcase
   endfunction
-  wire [7:0] v_1234;
+  wire [8:0] v_1234;
   wire [29:0] v_1235;
-  wire [7:0] v_1236;
-  function [7:0] mux_1236(input [0:0] sel);
-    case (sel) 0: mux_1236 = 8'h0; 1: mux_1236 = v_1234;
+  wire [8:0] v_1236;
+  function [8:0] mux_1236(input [0:0] sel);
+    case (sel) 0: mux_1236 = 9'h0; 1: mux_1236 = v_1234;
     endcase
   endfunction
   wire [31:0] v_1237;
@@ -3204,9 +3204,9 @@ module pebbles_core
   wire [0:0] v_2599;
   wire [0:0] v_2600;
   wire [31:0] v_2601;
-  wire [7:0] v_2602;
-  function [7:0] mux_2602(input [0:0] sel);
-    case (sel) 0: mux_2602 = 8'h0; 1: mux_2602 = 8'bxxxxxxxx;
+  wire [8:0] v_2602;
+  function [8:0] mux_2602(input [0:0] sel);
+    case (sel) 0: mux_2602 = 9'h0; 1: mux_2602 = 9'bxxxxxxxxx;
     endcase
   endfunction
   wire [0:0] v_2603;
@@ -3435,7 +3435,7 @@ module pebbles_core
   assign v_48 = v_49 & v_137;
   assign v_49 = 1'h1 & v_50;
   assign v_50 = v_51[1:1];
-  BlockRAM# (.INIT_FILE("prog.mif"), .ADDR_WIDTH(8), .DATA_WIDTH(32))
+  BlockRAM# (.INIT_FILE("prog.mif"), .ADDR_WIDTH(9), .DATA_WIDTH(32))
     ram52
       (.CLK(clock),
        .ADDR(v_53),
@@ -3445,7 +3445,7 @@ module pebbles_core
        .DO(v_52));
   assign v_53 = v_54 | v_2602;
   assign v_54 = mux_54(1'h1);
-  assign v_55 = v_56[7:0];
+  assign v_55 = v_56[8:0];
   assign v_56 = v_57[31:2];
   assign v_57 = mux_57(act_35);
   assign v_58 = v_59 + 32'h4;
@@ -4572,7 +4572,7 @@ module pebbles_core
   assign v_1222 = v_1151[32:0];
   assign v_1223 = v_1224[7:0];
   BlockRAMBE#
-    (.INIT_FILE("data.mif"), .ADDR_WIDTH(8), .DATA_WIDTH(32))
+    (.INIT_FILE("data.mif"), .ADDR_WIDTH(9), .DATA_WIDTH(32))
     ram1224
       (.CLK(clock),
        .ADDR(v_1225),
@@ -4590,7 +4590,7 @@ module pebbles_core
   assign v_1231 = v_1157 & v_444;
   assign v_1232 = v_1233 | v_1236;
   assign v_1233 = mux_1233(v_1229);
-  assign v_1234 = v_1235[7:0];
+  assign v_1234 = v_1235[8:0];
   assign v_1235 = v_1166[31:2];
   assign v_1236 = mux_1236(v_1231);
   assign v_1237 = v_1238 | v_1239;
diff --git a/de10-pro/prog.mif b/de10-pro/prog.mif
index 52b05d6..d32e564 100644
--- a/de10-pro/prog.mif
+++ b/de10-pro/prog.mif
@@ -1,10 +1,10 @@
-DEPTH = 256 ;
+DEPTH = 512 ;
 WIDTH = 32 ;
 ADDRESS_RADIX = DEC ;
 DATA_RADIX = HEX ;
 CONTENT
 BEGIN
-0 :  3FC00113 ;
+0 :  7FC00113 ;
 1 :  00C000EF ;
 2 :  80101073 ;
 3 :  0000006F ;
@@ -260,4 +260,260 @@ BEGIN
 253 :  00000000 ;
 254 :  00000000 ;
 255 :  00000000 ;
+256 :  00000000 ;
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+510 :  00000000 ;
+511 :  00000000 ;
 END
diff --git a/de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/settings.bsp b/de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/settings.bsp
index f1cec36..754eea0 100644
--- a/de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/settings.bsp
+++ b/de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/settings.bsp
@@ -2,8 +2,8 @@
 <ns2:Settings xmlns:ns2="http://www.altera.com/embeddedsw/bsp/schema">
     <BspType>hal</BspType>
     <BspVersion>default</BspVersion>
-    <BspGeneratedTimeStamp>10-Nov-2020 15:09:49</BspGeneratedTimeStamp>
-    <BspGeneratedUnixTimeStamp>1605020989485</BspGeneratedUnixTimeStamp>
+    <BspGeneratedTimeStamp>11-Nov-2020 09:31:06</BspGeneratedTimeStamp>
+    <BspGeneratedUnixTimeStamp>1605087066657</BspGeneratedUnixTimeStamp>
     <BspGeneratedLocation>./</BspGeneratedLocation>
     <BspSettingsFile>MEM_TEST_bsp/settings.bsp</BspSettingsFile>
     <SopcDesignFile>../../DE10_Pro_QSYS/DE10_Pro_QSYS.sopcinfo</SopcDesignFile>
diff --git a/de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/summary.html b/de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/summary.html
index 88834c2..071c2a7 100644
--- a/de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/summary.html
+++ b/de10-pro/software/MEM_TEST_bsp/summary.html
@@ -22,10 +22,10 @@ <h3>BSP Description</h3>
 <td width="20%" bgcolor="#77BBFF">BSP Version:</td><td>default</td>
 </tr>
 <tr mode="wrap">
-<td width="20%" bgcolor="#77BBFF">BSP Generated On:</td><td>10-Nov-2020 15:09:49</td>
+<td width="20%" bgcolor="#77BBFF">BSP Generated On:</td><td>11-Nov-2020 09:31:06</td>
 </tr>
 <tr mode="wrap">
-<td width="20%" bgcolor="#77BBFF">BSP Generated Timestamp:</td><td>1605020989485</td>
+<td width="20%" bgcolor="#77BBFF">BSP Generated Timestamp:</td><td>1605087066657</td>
 </tr>
 <tr mode="wrap">
 <td width="20%" bgcolor="#77BBFF">BSP Generated Location:</td><td>./</td>
diff --git a/pebbles/boot/Makefile b/pebbles/boot/Makefile
index f430325..b9b853e 100644
--- a/pebbles/boot/Makefile
+++ b/pebbles/boot/Makefile
@@ -23,8 +23,8 @@ CFILES = main.c io.c
 OFILES = $(patsubst %.c,%.o,$(CFILES))
 
 # Sizes of instruction and data memories
-INSTR_BYTES = 1024
-DATA_BYTES  = 1024
+INSTR_BYTES = 2048
+DATA_BYTES  = 2048
 
 .PHONY: all
 all: $(QP)/prog.mif \
diff --git a/pebbles/boot/link.ld b/pebbles/boot/link.ld
index 00f6e89..1db2eff 100644
--- a/pebbles/boot/link.ld
+++ b/pebbles/boot/link.ld
@@ -1,12 +1,12 @@
 OUTPUT_ARCH( "riscv" )
 
-__stackBase = 0x000003fc ;
+__stackBase = 0x000007fc ;
 
 SECTIONS
 {
 . = 0;
   .text   : { *.o(.text*) }
-. = 0x400;
+. = 0x800;
   .bss    : { *.o(.bss*) }
   .rodata : { *.o(.rodata*) }
   .sdata  : { *.o(.sdata*) }
diff --git a/pebbles/src/Pebbles/Memory/DTCM.hs b/pebbles/src/Pebbles/Memory/DTCM.hs
index fb9c18c..5a5a6fb 100644
--- a/pebbles/src/Pebbles/Memory/DTCM.hs
+++ b/pebbles/src/Pebbles/Memory/DTCM.hs
@@ -14,7 +14,7 @@ import Pebbles.Memory.Interface
 -- One possible implementation of MemUnit, using a block RAM
 
 -- DTCM size
-type DTCMAddrWidth = 8
+type DTCMAddrWidth = 9
 
 -- Tightly-coupled data memory with single-cycle read latency
 makeDTCM :: Maybe String -> Module MemUnit
diff --git a/pebbles/src/Pebbles/Pipeline/Scalar.hs b/pebbles/src/Pebbles/Pipeline/Scalar.hs
index c8860eb..4d65712 100644
--- a/pebbles/src/Pebbles/Pipeline/Scalar.hs
+++ b/pebbles/src/Pebbles/Pipeline/Scalar.hs
@@ -28,7 +28,7 @@ import qualified Data.Map as Map
 import Pebbles.Pipeline.Interface
 
 -- Instruction memory size
-type InstrAddr = Bit 8
+type InstrAddr = Bit 9
 
 -- Scalar pipeline configuration
 data ScalarPipelineConfig =