IO口

一、ReadableOpenDrain

ReadableOpenDrain包的定义如下:

case class ReadableOpenDrain[T<: Data](dataType : HardType[T]) extends Bundle with IMasterSlave{
  val write,read : T = dataType()

  override def asMaster(): Unit = {
    out(write)
    in(read)
  }
}

然后, 作为主端口, 可以使用read信号读取外部值, 并使用write信号设置用户希望在输出上驱动的值。

这里有一个使用例子:

val io = new Bundle{
  val dataBus = master(ReadableOpenDrain(Bits(32 bits)))
}

io.dataBus.write := 0x12345678
when(io.dataBus.read === 42){

}

二、三态(Tristate)

简介

三态信号在很多情况下处理起来都很奇怪:
- 它们不满足真正的数字性
- 除了IO, 它们不用于数字设计
- 三态概念不适合SpinalHDL内部图。
SpinalHDL为三态信号提供了两种不同的抽象。TriState包和analog and inout信号。两者都有不同的目的:
- 三态应用于大多数目的, 特别是在设计中。包包含一个额外的信号来传递当前的方向。
- analog and inout应该用于设备边界上的驱动程序和其他一些特殊情况。请参阅参考文档页了解更多细节。
如上所述, 推荐的方法是在设计中使用TriState。然后在顶层文件中, 将TriState包分配给一个analog and inout口, 以获得综合工具来推断正确的I/O驱动程序。这可以通过InOutWrapper自动完成, 也可以根据需要手动完成。

三态

TriState定义如下;

case class TriState[T <: Data](dataType : HardType[T]) extends Bundle with IMasterSlave{
    val read,write : T = dataType()
    val writeEnable = Bool()

    override def asMaster(): Unit = {
        out(write,writeEnable)
        in(read)
    }
}

主端口可以使用read信号来读取外部值, writeEnable来启用输出, 最后使用write来设置输出驱动的值。

使用样例：

val io = new Bundle{
    val dataBus = master(TriState(Bits(32 bits)))
}

io.dataBus.writeEnable := True
io.dataBus.write := 0x12345678
when(io.dataBus.read === 42){

}

三态阵列(TriStateArray)

在某些情况下, 用户需要控制每个单独的引脚的输出启用(就像GPIO一样)。在这种情况下, 可以使用TriStateArray包。

其定义如下：

case class TriStateArray(width : BitCount) extends Bundle with IMasterSlave{
    val read,write,writeEnable = Bits(width)

    override def asMaster(): Unit = {
        out(write,writeEnable)
        in(read)
    }
}

它与TriState包相同, 不同的是writeEnable是一个Bits来控制每个输出缓冲区。

使用样例：

val io = new Bundle{
    val dataBus = master(TriStateArray(32 bits)
}

io.dataBus.writeEnable := 0x87654321
io.dataBus.write := 0x12345678
when(io.dataBus.read === 42){

}