來(lái)源：FPGA從入門到跑路

1.輸入信號(hào)

時(shí)鐘單端

時(shí)鐘差分

單端信號(hào)

差分信號(hào)

inputclk,//時(shí)鐘
inputclk_P,//差分時(shí)鐘+端
inputclk_N,//差分時(shí)鐘-端
inputDin_S,//單端信號(hào)輸入
inputDin_D_P,//差分信號(hào)+端
inputDin_D_N,//差分信號(hào)-端

2.輸出信號(hào)

時(shí)鐘單端

時(shí)鐘差分

單端信號(hào)

差分信號(hào)

outputclk_O,//時(shí)鐘
outputclk_O_P,//差分時(shí)鐘+端
outputclk_O_N,//差分時(shí)鐘-端
outputDout_S,//單端信號(hào)輸入
outputDout_D_P,//差分信號(hào)+端
outputDout_D_N//差分信號(hào)-端

3.雙向信號(hào)端口

inout是可以輸入也可以輸出的引腳，只能由wire型網(wǎng)線驅(qū)動(dòng)。

inoutDataBus,//雙向信號(hào)

當(dāng)inout作輸入引腳時(shí)需要將此引腳置為高阻態(tài)z。inout端口的實(shí)現(xiàn)是使用三態(tài)門。

inout端口的實(shí)現(xiàn)

assignDataBus=control?'bz:DataOut;

inout端口DataBus作為輸出的時(shí)候值為DataOut，作為輸入時(shí)為高阻態(tài)。

4.IO相關(guān)原語(yǔ)

輸入：

IBUF

輸入緩沖器。

單端輸入信號(hào)的處理舉例：

wireDin;
IBUF#(
.IOSTANDARD("DEFAULT")//SpecifytheinputI/Ostandard
)IBUF_Din(
.O(Din),//Bufferoutput
.I(Din_S)//Bufferinput(connectdirectlytotop-levelport)
);

IBUFDS

專用差分輸入時(shí)鐘緩沖器（Dedicated Differential Signaling Input Buffer with Selectable I/O Interface）。將差分時(shí)鐘轉(zhuǎn)換成單端時(shí)鐘作為全局時(shí)鐘，需要添加例化此原語(yǔ)。IBUFDS是一個(gè)輸入緩沖器，支持低壓差分信號(hào)（如LVCMOS、LVDS等）。在IBUFDS中，一個(gè)電平接口用兩個(gè)獨(dú)特的電平接口（I和IB）表示。一個(gè)可以認(rèn)為是主信號(hào)，另外一個(gè)可以認(rèn)為是從信號(hào)。主信號(hào)和從信號(hào)是同一個(gè)邏輯信號(hào)，但是相位相反。

IBUFDS

使用方式如下：

IBUFDS#(
.DIFF_TERM("FALSE"),//DifferentialTermination
.IBUF_LOW_PWR("TRUE"),//Lowpower="TRUE",Highestperformance="FALSE"
.IOSTANDARD("DEFAULT")//SpecifytheinputI/Ostandard
)IBUFDS_inst(
.O(O),//Bufferoutput
.I(I),//Diff_pbufferinput(connectdirectlytotop-levelport)
.IB(IB)//Diff_nbufferinput(connectdirectlytotop-levelport)
);

IBUFG

輸入全局緩沖，是與專用全局時(shí)鐘輸入管腳相連接的首級(jí)全局緩沖。所有從全局時(shí)鐘管腳輸入的信號(hào)必須經(jīng)過IBUF元，否則在布局布線時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。 IBUFG支持AGP、CTT、GTL、GTLP、HSTL、LVCMOS、LVDCI、LVDS、LVPECL、LVTTL、PCI、PCIX和 SSTL等多種格式的IO標(biāo)準(zhǔn)。

IBUFGDS

IBUFG的差分形式，當(dāng)信號(hào)從一對(duì)差分全局時(shí)鐘管腳輸入時(shí)，必須使用IBUFGDS作為全局時(shí)鐘輸入緩沖。IBUFG支持BLVDS、LDT、LVDSEXT、LVDS、LVPECL和ULVDS等多種格式的IO標(biāo)準(zhǔn)。

IDDR2

后面單獨(dú)介紹。

雙向：

IOBUF

IOBUF

IOBUF由一個(gè)OBUFT和一個(gè)IBUF組成。

OBUFT

OBUFT是三態(tài)輸出緩沖器，其結(jié)構(gòu)和真值表如下圖所示，可以看到，當(dāng)T為1時(shí)，輸出是高阻態(tài)。當(dāng)T為0時(shí)，輸出與輸入結(jié)果相同。

OBUFT真值表

使用雙向信號(hào)端口時(shí)，使用此原語(yǔ)和使用上面第3部分的三態(tài)門效果相同。

assignDataBus=control?'bz:DataOut;

IOBUFIOBUF(
.I(DataIn),
.O(DataOut),
.T(control),
.IO(DataBus)
);

輸出：

OBUF

輸出緩沖器。使用方式如下：

wireDout;
OBUF#(
.DRIVE(12),//Specifytheoutputdrivestrength
.IOSTANDARD("DEFAULT"),//SpecifytheoutputI/Ostandard
.SLEW("SLOW")//Specifytheoutputslewrate
)OBUF_inst(
.O(Dout_S),//Bufferoutput(connectdirectlytotop-levelport)
.I(Dout)//Bufferinput
);

OBUFDS

差分輸出時(shí)鐘緩沖器（Differential Signaling Output Buffer with Selectable I/O Interface），將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)。OBUFDS是一個(gè)輸出緩沖器，支持低壓差分信號(hào)。OBUFDS隔離出了內(nèi)電路并向芯片上的信號(hào)提供驅(qū)動(dòng)電流。它的輸出用O和OB兩個(gè)獨(dú)立接口表示。一個(gè)可以認(rèn)為是主信號(hào)，另外一個(gè)可以認(rèn)為是從信號(hào)。主信號(hào)和從信號(hào)是同一個(gè)邏輯信號(hào)，但是相位相反。

OBUFDS示意圖

使用方式如下：

OBUFDS#(
.IOSTANDARD("DEFAULT"),//SpecifytheoutputI/Ostandard
.SLEW("SLOW")//Specifytheoutputslewrate
)OBUFDS_inst(
.O(O),//Diff_poutput(connectdirectlytotop-levelport)
.OB(OB),//Diff_noutput(connectdirectlytotop-levelport)
.I(I)//Bufferinput
);

ODDR2

后面單獨(dú)介紹。

5.舉例

單端輸入時(shí)鐘的處理——全局時(shí)鐘：

wireclk_in;
IBUFG#(
.IOSTANDARD("DEFAULT")
)IBUFG_CLK_S(
.O(clk_in),//Clockbufferoutput
.I(clk)//Clockbufferinput(connectdirectlytotop-levelport)
);

差分輸入時(shí)鐘的處理——全局時(shí)鐘，以LVDS為例子

wireclk_in_D;
IBUFGDS#(
.DIFF_TERM(“TRUE"),//DifferentialTermination
.IOSTANDARD("LVDS_25")//SpecifiestheI/Ostandardforthisbuffer
)IBUFGDS_inst(
.O(clk_in_D),//Clockbufferoutput
.I(clk_P),//Diff_pclockbufferinput
.IB(clk_N)//Diff_nclockbufferinput
);

差分輸入信號(hào)的處理 ，以LVDS為例子

wireDin_D;
IBUFDS#(
.DIFF_TERM("TRUE"),//DifferentialTermination
.IOSTANDARD("LVDS_25")//SpecifytheinputI/Ostandard
)IBUFDS_inst(
.O(Din_D),//Bufferoutput
.I(Din_D_P),//Diff_pbufferinput(connectdirectlytotop-levelport)
.IB(Din_D_N)//Diff_nbufferinput(connectdirectlytotop-levelport)
);

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