OUT_TERM

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#fpga开发 #开发语言 #Vivado #Verilog #Xilinx #OUT_TERM

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在Verilog中，OUT_TERM 是一个与输出驱动强度和终端匹配相关的约束，用于定义输出信号的驱动特性。

一、OUT_TERM 的作用

OUT_TERM 主要用于控制输出信号的：

驱动强度
压摆率
输出阻抗匹配
信号完整性

二、主要应用场景

1. FPGA输出引脚配置

// 在约束文件中的典型用法
NET "data_out" LOC = "B15";
NET "data_out" IOSTANDARD = "LVCMOS33";
NET "data_out" OUT_TERM = "NONE";           // 无终端
NET "data_out" SLEW = "SLOW";               // 慢压摆率

2. 不同的输出终端类型

// 常见的OUT_TERM值
NET "output1" OUT_TERM = "NONE";            // 无终端
NET "output2" OUT_TERM = "UNTUNED_50";      // 50欧姆未调
NET "output3" OUT_TERM = "SERIES_50";       // 50欧姆串联
NET "output4" OUT_TERM = "SERIES_60";       // 60欧姆串联

三、在Xilinx工具中的具体应用

1. UCF约束文件示例

NET "tx_data<0>" LOC = "P45" | IOSTANDARD = LVCMOS33 | OUT_TERM = NONE | SLEW = FAST;
NET "tx_data<1>" LOC = "P46" | IOSTANDARD = LVCMOS33 | OUT_TERM = NONE | SLEW = FAST;
NET "clk_out"    LOC = "P47" | IOSTANDARD = LVCMOS33 | OUT_TERM = SERIES_50 | SLEW = SLOW;

2. XDC约束文件示例

set_property PACKAGE_PIN B15 [get_ports data_out]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports data_out]
set_property OUT_TERM NONE [get_ports data_out]
set_property SLEW FAST [get_ports data_out]
set_property DRIVE 12 [get_ports data_out]  # 驱动电流(mA)

四、常见的OUT_TERM值

值	描述	适用场景
`NONE`	无终端电阻	普通输出，短距离传输
`UNTUNED_50`	50欧姆未调终端	通用阻抗匹配
`SERIES_50`	50欧姆串联终端	长线传输，阻抗匹配
`SERIES_60`	60欧姆串联终端	特定阻抗要求

五、相关输出属性

1. 驱动强度 (DRIVE)

set_property DRIVE 8 [get_ports output_sig]   // 8mA驱动
set_property DRIVE 12 [get_ports output_sig]  // 12mA驱动
set_property DRIVE 16 [get_ports output_sig]  // 16mA驱动

2. 压摆率 (SLEW)

set_property SLEW SLOW [get_ports output_sig]  // 慢压摆，减少噪声
set_property SLEW FAST [get_ports output_sig]  // 快压摆，提高速度

六、设计考虑因素

1. 负载特性

// 驱动重负载
NET "heavy_load" OUT_TERM = "NONE" | DRIVE = 16 | SLEW = "SLOW";

// 驱动轻负载
NET "light_load" OUT_TERM = "NONE" | DRIVE = 8 | SLEW = "FAST";

2. 传输距离

// 短距离板内传输
NET "local_sig" OUT_TERM = "NONE" | SLEW = "FAST";

// 长距离或板间传输
NET "external_sig" OUT_TERM = "SERIES_50" | SLEW = "SLOW";

3. 信号类型

// 时钟输出
NET "clk_out" OUT_TERM = "SERIES_50" | SLEW = "SLOW" | DRIVE = 12;

// 数据总线
NET "data_bus[*]" OUT_TERM = "NONE" | SLEW = "FAST" | DRIVE = 8;

// 控制信号
NET "ctrl_sig" OUT_TERM = "NONE" | SLEW = "SLOW" | DRIVE = 8;

七、实际应用示例

1. DDR接口输出配置

// DDR数据线
set_property IOSTANDARD SSTL15 [get_ports ddr_dq[*]]
set_property OUT_TERM UNTUNED_50 [get_ports ddr_dq[*]]
set_property SLEW FAST [get_ports ddr_dq[*]]

// DDR地址/控制线
set_property IOSTANDARD SSTL15 [get_ports ddr_addr[*]]
set_property OUT_TERM SERIES_50 [get_ports ddr_addr[*]]
set_property SLEW SLOW [get_ports ddr_addr[*]]

2. 普通GPIO配置

// 高速GPIO
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports gpio_fast[*]]
set_property OUT_TERM NONE [get_ports gpio_fast[*]]
set_property SLEW FAST [get_ports gpio_fast[*]]
set_property DRIVE 12 [get_ports gpio_fast[*]]

// 低功耗GPIO
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports gpio_slow[*]]
set_property OUT_TERM NONE [get_ports gpio_slow[*]]
set_property SLEW SLOW [get_ports gpio_slow[*]]
set_property DRIVE 8 [get_ports gpio_slow[*]]

八、与IN_TERM的对比

特性	IN_TERM	OUT_TERM
目的	输入阻抗匹配	输出驱动控制
主要功能	减少反射	控制驱动能力
常用值	PULLUP/PULLDOWN/UNTUNED_50	NONE/SERIES_50
关联属性	IBUF, 输入延迟	OBUF, 驱动强度, 压摆率