FPGA 結構分析 -IO 資源

關(guān)于 FPGA 的 IO資源分析共分為三個(gè)系列進(jìn)行具體闡述，分別為：

IO資源：分析FPGA IO資源的電氣特性；

IO邏輯資源：分析FPGA的輸入輸出數據寄存器、DDR工作方式、可編程輸入延時(shí)工作方式；

IO串并轉換資源：分析IO資源如何實(shí)現串并轉換。

其中第二、三系列是對第一系列中的部分內容進(jìn)行更進(jìn)一步的詳細描述。本篇是對于第一個(gè)系列——IO資源進(jìn)行部分描述，共分為幾個(gè)章節進(jìn)行具體闡述。

FPGA IO資源的基本單元架構為一個(gè)個(gè) IO tile ，下圖為 IO tile 的結構概略圖：

一個(gè) IO tile 包含兩個(gè) IOB、兩個(gè) ILOGIC 和 兩個(gè) OLOGIC。本篇主要描述 IOB 的結構。

IOB的基本結構如下圖所示，包含了輸入緩沖、輸出緩沖和三態(tài)控制三種驅動(dòng)。

一、FPGA的開(kāi)發(fā)軟件提供了 IOB 不同功能的原語(yǔ)（primitives）:

對于單端信號：

IBUF (input buffer)

IBUFG (clock input buffer)

OBUF (output buffer)

OBUFT (3-state output buffer)

IOBUF (input/output buffer)

對于差分信號：

IBUFDS (input buffer)

IBUFGDS (clock input buffer)

OBUFDS (output buffer)

OBUFTDS (3-state output buffer)

IOBUFDS (input/output buffer)

注意：一對差分信號作為輸入輸出時(shí)必須使用同一 tile 的 P/N 管腳，如下圖的 L31P 和 L31N 為同一tile上的一對差分管腳。

二、定義好 IOB 輸入輸出特性后，FPGA開(kāi)發(fā)軟件還提供對 IOB 的管腳約束、IO接口電氣標準、輸出壓擺率、輸出驅動(dòng)能力、低容性IO、IO上下拉、差分100歐姆匹配電阻使能的設置?？梢詤⒖枷嚓P(guān)FPGA的數據手冊，查看具體參數設置。

三、以上原語(yǔ)及設置如何實(shí)現？拿IOBUF舉個(gè)例子:

歡迎加入至芯科技FPGA微信學(xué)習交流群，這里有一群優(yōu)秀的FPGA工程師、學(xué)生、老師、這里FPGA技術(shù)交流學(xué)習氛圍濃厚、相互分享、相互幫助、叫上小伙伴一起加入吧！