除了输入输出端口,FPGA中还有另一种端口叫做inout端口。如果需要进行全双工通信,是需要两条信道的,也就是说需要使用两个FPGA管脚和外部器件连接。但是,有时候半双工通信就能满足我们的要求,理论上来说只需要一条信道就足够了,而FPGA上实现这一功能的管脚就是inout端口。管脚相连时,input对应output,因此inout只能和inout连接(否则就不是inout了)。本文将概述FPGA的inout端口。

1. 三态门

三态门,故名思议就是这个期间具有三种状态。对于数字电路来说,三种状态是高电平、低电平和高阻态。Xilinx的《XST User Guide》上给出了三态门的Verilog HDL(以及VHDL)的描述,具体如下:

 // Tristate Description Using Concurrent Assignment

 // Combinatorial Always Block Can be Used too.

 module v_three_st_2 (T, I, O);

     input T, I;

     output O;

     assign O = (~T) ? I: ’bZ;

 endmodule

三态门意味着,输出端口除了输出高、低电平之外还可以有第三种状态,这是inout端口实现的基础。

2. 高阻和悬空

三态门中有一个状态是高阻。高阻,即可以认为是没有输出,作为输出端口而言,对下级电路没有任何影响。悬空是针对输入端口来说的,也就是说没有接输入。这也就意味着,实际上高阻和悬空是一个状态,在HDL语言里都表示为Z。

也就是说,一个输出端口在高阻态的时候,其状态是由于其相连的其他电路决定的,可以将其看作是输入。

3. INOUT

从上一节内容中可以看出,当三态门的输出处于高阻状态的时候,取值由外部电路决定,也就是说,这一时刻是可以作为输入。INOUT端口的描述和示意图如下

 module inout_def(clk,data_inout)
input clk;
inout data_inout;
reg data_out;
reg data_out_control;
//define data_out //define data_out_control //assign data_inout
assign data_inout=data_out_control?data_out:'bz; //assign data_in
wire data_in;
assign data_in=(!data_out_control)&data_inout; endmodule

4. PULLUP和PULLDOWN

如果两个INOUT都处于高阻态,那么接收到的信号到底是什么状态呢?这实际上等效为两个INPUT端口连接,也就等效为INPUT端口悬空。

这应该是取决于外围的驱动,添加的上拉或者下拉电阻,一般而言,FPGA添加的是上拉电阻,也就意味着此时chipscope采集的数据是高电平.

FPGA管脚内部可以配置弱上拉或下拉电阻来实现Z状态下的控制。分别采用PULL UP和PULL DOWN约束实现,UCF、NCF语法如下

      NET "pad_net_name" PULLUP;

     //Configures the I/O to use a Pullup constraint.

      DEFAULT PULLUP = TRUE;

     //Configures the Pullup constraint to be used globally.

这一部分内容有待进一步验证。

FPGA中的INOUT接口和高阻态的更多相关文章

  1. FPGA内部信号避免高阻态

    RT,否则警告Warning: Tri-state node(s) do not directly drive top-level pin(s),会利用或门代替中间的扇出fan-out. 原因:在进行 ...

  2. gpio高阻态

    配置gpio为高阻态:将gpio设为GPIO_INPUT,GPIO_NO_PULL即可

  3. FPGA引脚锁定 注意err和高阻状态

    1.fpga没有用的的管脚一定要设置成高阻状态设置路径如下: Assignmen->Device->Device&Pin Option->Unused pins->As ...

  4. FPGA中逻辑复制

    copy from http://www.cnblogs.com/linjie-swust/archive/2012/03/27/FPGA_verilog.html 在FPGA设计中经常使用到逻辑复制 ...

  5. 【转】关于FPGA中建立时间和保持时间的探讨

      时钟是整个电路最重要.最特殊的信号,系统内大部分器件的动作都是在时钟的跳变沿上进行, 这就要求时钟信号时延差要非常小, 否则就可能造成时序逻辑状态出错:因而明确FPGA设计中决定系统时钟的因素,尽 ...

  6. FPGA中的除法运算及初识AXI总线

    FPGA中的硬件逻辑与软件程序的区别,相信大家在做除法运算时会有深入体会.硬件逻辑实现的除法运算会占用较多的资源,电路结构复杂,且通常无法在一个时钟周期内完成.因此FPGA实现除法运算并不是一个&qu ...

  7. 低成本FPGA中实现动态相位调整

    在FPGA中,动态相位调整(DPA)主要是实现LVDS接口接收时对时钟和数据通道的相位补偿,以达到正确接收的目的.ALTERA的高端FPGA,如STRATIX(r) 系列中自带有DPA电路,但低端的F ...

  8. C#中对IDisposable接口的理解

    http://blog.sina.com.cn/s/blog_8abeac5b01019u19.html C#中对IDisposable接口的理解 本人最近接触一个项目,在这个项目里面看到很多类实现了 ...

  9. FPGA中的时序分析(四)

    常用约束语句说明 关于Fmax      上述是实现Fmax的计算公式,clock skew delay的计算如下图, 就是两个时钟的差值.到头来,影响Fmax的值的大小就是组合逻辑,而Fmax是针对 ...

随机推荐

  1. (ios) nsnotification总结

    1  文本输入,键盘显示时,view向上,键盘隐藏时,view向下 1.1 注册键盘显示,关闭通知,并实现主界面上下变动 [[NSNotificationCenter defaultCenter] a ...

  2. 搬家至独立博客 http://blog.imzjy.com

    欢迎访问 http://blog.imzjy.com

  3. Oracle shutdown immediate遭遇ORA-24324 ORA-24323 ORA-01089

    一数据库服务器执行shutdown immediate时,遇到了下面ORA错误,如下所示: $ sqlplus / as sysdba   SQL*Plus: Release 10.2.0.4.0 - ...

  4. Maven 打包涉及证书文件问题

    当使用maven-assembly-plugin或者maven-shade-plugin打包时,如果涉及到证书文件,一定设置过滤,否则证书文件会被做修改.报异常: java.io.IOExceptio ...

  5. 记一次MongoDB Map&Reduce入门操作

    需求说明 用Map&Reduce计算几个班级中,每个班级10岁和20岁之间学生的数量: 需求分析 学生表的字段: db.students.insert({classid:1, age:14, ...

  6. 字典dictionary

    字典,即我们可以通过索引来查找更详细的内容.每个item都是由一对index:value构成的 索引可以有副本,但是试图根据存在副本的索引访问元素时,只会取最靠后的那个. 索引必须是immutable ...

  7. 工作中常用的Linux命令:mkdir命令

    本文链接:http://www.cnblogs.com/MartinChentf/p/6076075.html (转载请注明出处) 在Linux系统中,mkdir命令用来创建一个目录或一个级联目录. ...

  8. nodemanager execute container fail many times

    ttempt_1448915696877_13139_m_000141_0 100.00 FAILED map > map px42pub:8042 logs Wed, 09 Dec 2015 ...

  9. TFS - 使用微软测试管理器实现跨团队项目的测试用例管理

    在团队项目之间实现测试用例和测试计划的共享,是很多客户关注的问题.尤其在开发产品+服务的团队中,对测试用例的共享要求比较高.下面就如何在Team Foundation Server中如何实现团队项目之 ...

  10. DPM检测模型 训练自己的数据集 读取接口修改

    (转载请注明作者和出处 楼燚(yì)航的blog :http://www.cnblogs.com/louyihang-loves-baiyan/ 未经允许请勿用于商业用途) 本文主要是针对上一篇基于D ...