FPGA三态门控制双向信号线

最新推荐文章于 2024-10-15 15:04:05 发布
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分类专栏： 找工作用的FPGA 文章标签： fpga开发
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FPGA中经常使用到inout类型的双向数据线，比如IIC协议中的SDA数据线。那么在FPGA中是如何实现这种形式的端口呢？使用三态门逻辑进行控制。如下图：
在这里插入图片描述
当控制信号有效时，数据输出，相当于output端口。当控制信号无效时，三态门处于高阻状态，此时信号线与内部输入线连接，相当于实现input端口。verilog实现如下：

inout sda,		//双向信号线

assign sda = sda_dir ? sda_out : 'bz;
assign sda_in = sda;'
FPGA的三态输出控制详解
与其临渊羡鱼,不如退而结网
06-18 1696
在上述代码中，三个输入端in1、in2、in3分别对应8位并行数据，而控制端select则用于选择其中的一个输入数据作为输出。其中LUT是FPGA中最基本的组成单元，而三态门则是对LUT的进一步封装，可以方便地实现多路输入和多路输出控制。在上述代码中，out、in、enable分别为三态门的输出端、输入端和使能端。熟练掌握三态门的使用可以为FPGA逻辑设计提供更多的思路和技巧，也可以优化电路的结构和性能。除了单个三态门的实现以外，我们还可以通过串联连接多个三态门的方式，实现多路输入和多路输出的控制。
【FPGA实现三态门（inout）Verilog代码详解】
与其临渊羡鱼,不如退而结网
06-24 4631
上述代码中，使用关键字“module”定义了一个名为“tristate_gate”的模块，其中包含一个“ctrl”输入信号和一个“out_port”输出端口，且该输出端口的类型为“inout”。在模块内部，使用“assign”关键字给输出端口“out_port”赋值，其计算规则为：当控制信号“ctrl”等于1时，输出端口为高阻态（使用数字“bz”表示）；否则输出端口的值为0。在使用该模块时，只需要在顶层模块中实例化该模块并将需要进行三态输出的信号线与该模块的“out_port”端口相连即可。
FPGA的三态门
luoai_2666的博客
06-03 3263
介绍 三态是指其输出有三种状态：高电平（逻辑1）、低电平（逻辑0）和高阻态，有个使能端EN来控制门电路的通断。 图中的sda信号声明为inout，当ENB为高电平时，sda由data_o驱动，是out。当ENB为低电平时，ENB控制的门电路处于高阻状态，相当于切断了data_o和sda之间的通路，此时，FPGA可从sda管脚读取外部数据，是in。 三态门真值表： Verilog描述 FPGA中设定一个信号为三态门，在Verilog中，就是设定该信号的类型为inout。 input en; input
三态门构成总线
wanderer_dl的专栏
10-27 4026
一个高一个低，然后还有一个高阻（挂起）。 总线只允许同时只有一个使用者。通常在数据总线上接有多个器件，每个器件通过OE/CE之类的信号选通。如器件没有选通的话它就处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器件的工作。 如果你的设备端口要挂在一个总线上, 必须通过三态缓冲器. 因为在一个总线上同时只能有一个端口作输出, 这时其他端口必须在高阻态, 同时可以输入这个输出端口的数据. 所以你还
FPGA学习笔记——IIC总线解析及三态门
蓝藻的博客
10-26 3094
IIC（Inter-Integrated Circuit）其实是IICBus简称，所以中文应该叫集成电路总线，它是一种串行通信总线，使用多主多从架构。它有两根线，一根时钟线SCL，一根数据线SDA，半双工串行同步通信。设备空闲状态：高电平 因为高电平可以检测设备的好坏。起始位：时钟线高的时候，数据线拉低；停止位：时钟线高的时候，数据线拉高。在起始信号产生之后，总线就处于被占用的状态，在终止信号产生之后，总线就处于空闲状态。低电平改变数据，高电平的时候稳定。
FPGA双向IO使用之三态门说明
HackEle的博客
10-24 2518
在FPGA设计中，双向IO（输入输出引脚）是一个比较麻烦的东西，但是信号线用作总线等双向数据传输时就要用到inout类型。以下用液晶的的数据线用作双向IO示例：说是双向IO端口，其实输入和输出不是同时进行的，需要有一个控制信号out_en来控制端口什么时候为输出，什么时候为输入。那这里就需要引入一个三态门结构电路。三态门结构那么三态门的结构是怎样的呢？三态门电路的输出结构和普通门电路的输出结构有很...
FPGA nios软核双向IO以及单独引脚的输入输出控制的实现
biao2488890051的博客
11-13 2034
我就是想要实现这样的功能： 学过51单片机的都知道，每一个8位IO口都有单独每一位的读取或者赋值方式，这个在LCD等外设的驱动引脚控制中至关重要，这里我举个例： lcd1602主要有如下引脚， LCD1602_DB,8位 LCD1602_RS,一位 LCD1602_RW，一位 LCD1602_E，一位 比如我们想要单独控制使能引脚LCD1602_E 51单片机中我可以这样写：sbi...
cmd_state.rar_VHDL 三态_vhdl_vhdl三态门
09-14
例如，一个基本的三态门可能有控制信号（如`enable`）、输入信号（如`input`)和输出信号（如`output`）。 3. `architecture`部分：描述三态门的行为或结构。在行为级描述中，可以使用条件语句（如`if-else`）来根据...
FPGA 三态门输入输出
09-06
当两个以上的设备需要共享同一根信号线时，就需要使用三态门。它常用于构建双向数据总线，因为在实际应用中，输入和输出是分开的两个接口，使用常规的输入和输出需要不断切换接口，比较繁琐。而使用三态门则可以通过...
FPGA 三态门做输入输出
09-06
当需要在同一根信号线上进行输入输出时，使用三态门可以实现双向数据传输。这样只需要一个接口就可以同时进行输入和输出，比较节约逻辑资源。 在FPGA中，通过将输入信号与输出信号连接到同一个三态门上，可以实现...
FPGA 双向口的使用及Verilog实现
c17611255160的博客
07-28 3782
FPGA的双向口在FPGA的设计应用中使用及其广泛，如I2C接口中的SDA，3线制的SPI接口中的数据线，传统控制总线中的数据总线，以及内存的访问DDR3/DDR4的数据总线等都是双向访问的。双向访问涉及到的概念比较多，如三态的概念，高阻的概念，输入、输出引脚合并，输入输出分时复用等概念，因此初学者往往比较迷惑，觉得无所适从，本文从底层基本原理入手，揭示双向口的机理，并用Verilog程序开发为例一步步引导大家如何使用双向口（inout）的使用与开发。 双向口涉及的基本模型 三态门 为了描述方便，
菜鸟初入FPGA之三态门
07-20
本文章是关于FPGA中三态门的。
三态门在FPGA中的实现与仿真
08-10
三态门在数字电路上可以说是应用的非常广泛，特别是一些总线上的应用，因而，随着数字电路的发展，就避免不了用硬件描述语言在FPGA上来设计实现三态门。由于最近在玩摄像头，免不了的要写I2C协议，总线操作，就应用到了三态门，所以就在这好好总结一下三态门的设计实现及其仿真。
计算机组成三态门有哪些,组成第六讲--运算器
weixin_35600177的博客
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《组成第六讲--运算器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《组成第六讲--运算器(25页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。1、运算器是计算机的加工处理部件，最基本的结构必须有算术逻辑运 算单元、数据寄存器、累加器、多路转换器和数据总线等部件。 前面我们曾介绍由一位全加器(FA)构成的行波进位加法器，它可以 实现补码数的加法运算和减法运算。但是这种加法/减法器存在两 个问题：一是由于串行进位，它的运算时...
【FPGA——基础篇】数字电路设计——三态门
Lily_9的博客
09-01 5363
1.what is Three-state gate? 三态指其输出既可以是一般二值逻辑电路，即正常的高电平（逻辑1）或低电平（逻辑0），又可以保持特有的高阻抗状态。高阻态相当于隔断状态（电阻很大，相当于开路）。 高阻态是一个数字电路里常见的术语，指的是电路的一种输出状态，既不是高电平也不是低电平，如果高阻态再输入下一级电路的话，对下级电路无任何影响。 2.why? 高阻态的意义在于实际电...
FPGA中的双向信号inout与三态门
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FPGA/数字IC/通信算法
10-15 1481
双向端口用作输出时，使用方式不变，但双向端口作输入引脚时需要将此引脚置为高阻态，这样其电平就可以由外部输入信号决定了（这是高阻态的特性）。既可以作为输入端口接收数据，也可以作为输出端口发出数据，双向端口对信号的操作是双向的。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。当上面的管子被置为高阻态时，数据只能从下面的管子通过，此时双向端口为输入端口，当上面的管子开通时，此时数据可以从上面的管子中通过，此时双向端口为输出端口，端口面向输出处于高阻态时，即。
如何规范地使用双向（inout）信号？
孤独的单刀
08-10 5955
在FPGA设计过程中，难免会使用到双向信号，比如，1-wire bus，IIC bus等。 双向总线的使用实际上就是如何使用三态门输出高、低电平和高阻态。 下图是一个使用三态门的例子： 信号说明： IO：双向信号线 IO_out：输出信号 IO_in：输入信号 en：三态门使能信号 使用思路： 使用使能信号en控制双向信号线IO是输出、还是高阻态 如果是输出，则把IO_out上的数据赋给双线数据线IO 如果是高阻态，则把IO的数据赋给IO_in，以获取总线上的输入 根据思路，可以写出
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8255内部结构   8255是一个40条引脚的双列直插式组件，它内部有3个8位I/O数据端口: A口、B口和C口，以及一个8位的控制端口。   8255的内部结构如图所示。 面向CPU的接口电路   (1) 数据总线缓冲器：是一个三态双向的8位缓冲器，是8255与系统数据总线的接口。接口的数据线D7～D0直接与CPU数据总线相连，以实现CPU与8255接口之间的信息传递。CPU向8255写入控制字或从8255中读状态信息以及所有数据的输入和输出，都需要通过数据缓冲器来进行传递。   (2) 读/写.
三态(tri-state)门、双向(bi-directional)端口的建模、仿真和综合
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双向端口顾名思义是一种既可以作为输入端口接收数据,也可以作为输出端口发出数据,它对数据的操作是双向的。比如某个设计需要一个 16 位的数据输入口和一个16 位的数据输出口,并且数据输入和输出不会同时发生。 如果数据输入口和输出口分别设计则需要32根数据线,而用双向端口来设计,则只需要16根数据线,这样就节省了16根数据线引脚。在很多情况下，芯片端口是宝贵的设计资源，而且芯片间的连线少对于板级设计也非常有利。因此，双向端口常用于芯片间需要进行半双工双向通信的场合，可以节省一半芯片...
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