フラグの記述

フラグは4種類あり、符号フラグ"S"、零フラグ"Z"、オーバーフローフラグ"V"、 キャリーフラグ"C"があります。バスにおけるビットの順序は自由です。フラ グの変化は各命令で異なり、以下のようになっています。

算術系命令

演算種類	S	Z	V	C
加算(ADD)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化
デクリメント(DEC)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化
インクリメント(INC)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化
減算(SUB)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化

論理系命令

演算種類	S	Z	V	C
論理和(OR)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	常に０
排他的論理和(XOR)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	常に０
論理積(AND)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	常に０
論理否定(NOT)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	常に０

シフト系命令

演算種類	S	Z	V	C
算術右シフト(ASR)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	結果に応じて変化
算術左シフト(ASL)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化	結果に応じて変化
論理右シフト(LSR)	常に０	結果に応じて変化	常に０	結果に応じて変化
論理左シフト(LSL)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	結果に応じて変化
右回転(ROR)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	結果に応じて変化
左回転(ROL)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	結果に応じて変化
バイトスワップ(SWP)	結果に応じて変化	結果に応じて変化	常に０	常に０

特別な演算機能

演算種類	S	Z	V	C
パス(PAS)	−	−	−	−	フラグレジスタに記憶されないので、ALUからフラグ出力はdon't careです。

各フラグは以下のようにすれば生成できます。

• 符号フラグ：結果の最上位ビットと同じ値です。
• ゼロフラグ：結果がゼロの場合１になります。
• キャリーフラグ：加算時の桁上がり、減算時の桁借り、シフト回転時のあふれビットを表します。
• オーバーフローフラグ：２の補数値の加減算を行った際、正しい結果を保持できなくなった場合１になります。
  1. 算術論理演算回路の制御信号が加算であり，かつ被加算数と加算数が同 符合であり，かつ被加算数と加算結果が異符合であるとき．

  2. 算術論理演算回路の制御信号が減算であり，かつ被減算数と減算数が異 符合であり，かつ被減算数と減算結果が異符合であるとき．

  3. 算術論理演算回路の制御信号がインクリメントであり，かつ被加算数が 正の数であり，かつ演算結果が負の数であるとき．

  4. 算術論理演算回路の制御信号がデクリメントであり，かつ被減算数が負 の数であり，かつ演算結果が正の数であるとき．

  5. 算術論理演算回路の制御信号が算術左シフトであり，かつ被演算数と演 算結果が異符合であるとき．

  reg V;				// for Overflow

  always @( 変数 or 変数 or ... )	// オーバーフローフラグ
    case ( CB )
    `IADD   : V = ( 条件式 ) ? 1 : 0;
    `ISUB   : V = ( 条件式 ) ? 1 : 0;
    `IINC   : V = ( 条件式 ) ? 1 : 0;
    `IDEC   : V = ( 条件式 ) ? 1 : 0;
    `IASL   : V = ( 条件式 ) ? 1 : 0;
    default : V = 0;
    endcase

  assign F[3] = ...... ;	// 符号フラグ
  assign F[2] = ...... ;	// 零フラグ
  assign F[1] = V ;		// オーバーフローフラグ
  assign F[0] = ...... ;	// キャリーフラグ

次は、 シミュレーション により正しく動作するかどうか確認します。

シミュレーションが終了したら、 テストボードへの実装 を行ってみましょう。

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