來源：FPGA從入門到跑路

1.輸入信號

時鐘單端

時鐘差分

單端信號

差分信號

inputclk,//時鐘
inputclk_P,//差分時鐘+端
inputclk_N,//差分時鐘-端
inputDin_S,//單端信號輸入
inputDin_D_P,//差分信號+端
inputDin_D_N,//差分信號-端

2.輸出信號

時鐘單端

時鐘差分

單端信號

差分信號

outputclk_O,//時鐘
outputclk_O_P,//差分時鐘+端
outputclk_O_N,//差分時鐘-端
outputDout_S,//單端信號輸入
outputDout_D_P,//差分信號+端
outputDout_D_N//差分信號-端

3.雙向信號端口

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。

inoutDataBus,//雙向信號

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

inout端口的實現(xiàn)

assignDataBus=control?'bz:DataOut;

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

4.IO相關(guān)原語

輸入：

IBUF

輸入緩沖器。

單端輸入信號的處理舉例：

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

IBUFDS

專用差分輸入時鐘緩沖器（Dedicated Differential Signaling Input Buffer with Selectable I/O Interface）。將差分時鐘轉(zhuǎn)換成單端時鐘作為全局時鐘，需要添加例化此原語。IBUFDS是一個輸入緩沖器，支持低壓差分信號（如LVCMOS、LVDS等）。在IBUFDS中，一個電平接口用兩個獨特的電平接口（I和IB）表示。一個可以認為是主信號，另外一個可以認為是從信號。主信號和從信號是同一個邏輯信號，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，是與專用全局時鐘輸入管腳相連接的首級全局緩沖。所有從全局時鐘管腳輸入的信號必須經(jīng)過IBUF元，否則在布局布線時會報錯。 IBUFG支持AGP、CTT、GTL、GTLP、HSTL、LVCMOS、LVDCI、LVDS、LVPECL、LVTTL、PCI、PCIX和 SSTL等多種格式的IO標準。

IBUFGDS

IBUFG的差分形式，當信號從一對差分全局時鐘管腳輸入時，必須使用IBUFGDS作為全局時鐘輸入緩沖。IBUFG支持BLVDS、LDT、LVDSEXT、LVDS、LVPECL和ULVDS等多種格式的IO標準。

IDDR2

后面單獨介紹。

雙向：

IOBUF

IOBUF

IOBUF由一個OBUFT和一個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T為1時，輸出是高阻態(tài)。當T為0時，輸出與輸入結(jié)果相同。

OBUFT真值表

使用雙向信號端口時，使用此原語和使用上面第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

差分輸出時鐘緩沖器（Differential Signaling Output Buffer with Selectable I/O Interface），將單端信號轉(zhuǎn)換成差分信號。OBUFDS是一個輸出緩沖器，支持低壓差分信號。OBUFDS隔離出了內(nèi)電路并向芯片上的信號提供驅(qū)動電流。它的輸出用O和OB兩個獨立接口表示。一個可以認為是主信號，另外一個可以認為是從信號。主信號和從信號是同一個邏輯信號，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

后面單獨介紹。

5.舉例

單端輸入時鐘的處理——全局時鐘：

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

差分輸入時鐘的處理——全局時鐘，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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