Thanh ghi trạng thái ngắt W1C: sự kiện và lệnh xoá cùng nhịp

Hầu hết ngoại vi báo ngắt qua một thanh ghi trạng thái kiểu W1C (write-1-to-clear): phần cứng đặt bit khi có sự kiện, phần mềm ghi 1 vào bit đó để xoá sau khi xử lý xong. Bẫy kinh điển là một sự kiện mới tới đúng nhịp phần mềm ghi lệnh xoá. Làm sai thì ngắt bị mất vĩnh viễn, và driver treo vì chờ một ngắt không bao giờ đến.

module irq_regs (
  input  logic       clk,
  input  logic       rst_n,      // reset bất đồng bộ: status = 0, enable = 0
  input  logic [7:0] evt,        // xung sự kiện phần cứng, mỗi bit một nguồn
  // giao diện thanh ghi (ghi đồng bộ, đọc tổ hợp)
  input  logic       we,
  input  logic       addr,       // 0: STATUS (W1C), 1: ENABLE (đọc/ghi thường)
  input  logic [7:0] wdata,
  output logic [7:0] rdata,      // giá trị thanh ghi tại addr
  output logic       irq         // 1 nếu có bit status nào đang bật VÀ được enable
);

• STATUS[i] lên 1 ở sườn lên có evt[i] = 1, và giữ 1 cho tới khi bị xoá.
• Ghi vào STATUS: bit wdata[i] = 1 xoá STATUS[i]; bit wdata[i] = 0 không làm gì.
• Cùng nhịp có sự kiện và lệnh xoá trên cùng một bit thì sự kiện thắng: bit vẫn là 1.
• ENABLE là thanh ghi đọc/ghi thường. Nó chỉ che irq, không che việc ghi nhận sự kiện vào STATUS.
• irq = |(STATUS & ENABLE), tổ hợp từ các thanh ghi.

Testbench đặt tín hiệu ở sườn xuống, rồi 1 ns sau đọc rdata và irq.