FPGA设计基础：Inout端口详解

  最近在把zedboard的项目工程搬到性能更好的器件上，除了改zynq核和相应管教外，还需要改几个inout端口和差分LVDS端口。本篇便对inout端口做一个小结。

FPGA设计中，大家常用的一般时input和output端口，且在vivado中默认为wire型。而inout端口，正如其名，即可以做输入，也可以做输出端口。其基础是一个三态门构建，由一个控制信号控制输入和输出。

用verilog描述为：

module three_state(
           din,
           ctr,
           dout        
);
input din,ctr;
ouput dout;

assign dout = (ctr)?1'bz:din;

endmodule1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.

三态门表示存在高电平，低电平和高阻态三种状态，由control信号控制。也即inout端口（三态门）可以输出三种状态。当输出为高阻态时，可认为输出悬空，对下一级输入没有影响，或者说对接的下一级输入悬空（没有输入）。但是值得注意的是，上句话只是表明端口output属性是悬空的，其input属性还存在，可作为input端口来控制inout模块内部。

但是inout是如何在control的控制下切换输入输出的呢？先看看下面的代码。


//代码选自ad9361 no-os HDL，为ADI工程师编写module ad_iobuf ( 
  dio_t,
  dio_i,
  dio_o,
  dio_p);

  parameter     DATA_WIDTH = 1;

  input   [(DATA_WIDTH-1):0]  dio_t;
  input   [(DATA_WIDTH-1):0]  dio_i;
  output  [(DATA_WIDTH-1):0]  dio_o;
  inout   [(DATA_WIDTH-1):0]  dio_p;

  genvar n;
  generate
  for (n = 0; n < DATA_WIDTH; n = n + 1) begin: g_iobuf
  assign dio_o[n] = dio_p[n];
  assign dio_p[n] = (dio_t[n] == 1'b1) ? 1'bz : dio_i[n];
  end
  endgenerate

endmodule1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.

各端口含义如上表所示，该段代码含义为如果dio_t为高电平，dio_p=输入dio_i;也即dio_o = dio_i，此时为output属性；

当dio_t为低电平时，dio_p为高阻态，只有输入端口畅通，此时为input属性；注意了，此时output已经全为高阻态了，但是！inout端口，out虽然被阻了，in还是能用呀，dio_p可以被外界驱动，当成input端口，也即dio_o继续输出dio_p输入的值。

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删