简谈FPGA/Verilog中inout端口使用方法

大家好，又到了每日学习的时间了，今天我们来聊一聊FPGA/Verilog中inout端口使用方法。

输入端口可以由wire/reg驱动，但输入端口只能是wire；输出端口可以使wire/reg类型，输出端口只能驱动wire；若输出端口在过程块中赋值则为reg型，若在过程块外赋值则为net型。用关键词inout声明一个双向端口, inout端口不能声明为reg类型，只能是wire类型；输入和双向端口不能声明为寄存器类型。

INOUT引脚：

1.FPGA IO在做输入时，可以用作高阻态，这就是所说的高阻输入；

2.FPGA IO在做输出时，则可以直接用来输入输出。

芯片外部引脚很多都使用inout类型的，为的是节省管腿。就是一个端口同时做输入和输出。 inout在具体实现上一般用三态门来实现。三态门的第三个状态就是高阻'Z'。当inout端口不输出时，将三态门置高阻。这样信号就不会因为两端同时输出而出错了,更详细的内容可以搜索一下三态门tri-state的资料.

1 使用inout类型数据,可以用如下写法:
inout data;
reg data_in;
reg data_out;

//data为输出时
reg en_output;
assign data_inout=en_output?data_out:1'bz;//en_output控制三态门
//对于data_out,可以通过组合逻辑或者时序逻辑根据data对其赋值.通过控制en_output的高低电平,从而设置data是输出数据还是处于高阻态,如果处于高阻态,则此时当作输入端口使用.en_output可以通过相关电路来控制.

2 编写测试模块时,对于inout类型的端口,需要定义成wire类型变量,而其它输入端口都定义成reg类型,这两者是有区别的.
当上面例子中的data_inout用作输入时,需要赋值给data_inout,其余情况可以断开.

此时可以用assign语句实现:assign data_inout=link?data_in_t:1'bz;

其中的link ,data_in_t是reg类型变量,在测试模块中赋值.

另外,可以设置一个输出端口观察data_inout用作输出的情况:
Wire data_out;
Assign data_out_t=(!link)?data_inout:1'bz;

但要注意给data_inout赋值的时候，link选通信号如何给呢？

首先测试文件给源文件的data_inout数据赋值，那只能在原INOUT数据为高阻态的时候才可以赋值，故link信号即该INOUT数据为高阻太时的控制信号。

当不需要测试文件给你data_inout数据赋值的时候，测试文件的data_inout接口因为高阻态，从而不影响源文件data_inout接口的其他操作。

今天就聊到这里，各位，加油。