SpinalHDL之IO口

本文作为SpinalHDL学习笔记第二十五篇，介绍SpinalHDL IO口相关API。

SpinalHDL学习笔记总纲链接如下：

SpinalHDL 学习笔记_spinalhdl blackbox-CSDN博客

目录：

1.可读开漏 IO(ReadableOpenDrain)

2.三态

1.可读开漏 IO(ReadableOpenDrain)

ReadableOpenDrain 线束定义如下：

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，可以使用 read 信号读取外部值，并使用 write 设置您想要在输出上驱动的值。

这是一个用法示例：

val io = new Bundle {
val dataBus = master(ReadableOpenDrain(Bits(32 bits)))
}
io.dataBus.write := 0x12345678
when(io.dataBus.read === 42) {
}

2.三态

在许多情况下，三态信号难以处理：

• 它们不是真正的数字性

• 除了 IO 之外，它们不用于数字设计

• 三态概念并不自然地适合 SpinalHDL 内部图。

SpinalHDL 为三态信号提供两种不同的抽象。 TriState 线束和模拟信号和输入输出 信号。两者有不同的目的：

• TriState 应用于大多数目的，尤其是在设计中。该束包含一个附加信号来传递当前的方向。

• Analog 和 inout 应用于设备边界上的驱动以及其他一些特殊情况。

如上所述，推荐的方法是在设计中使用 TriState 。然后，在顶层， TriState 线束被赋值给模拟输入输出，以使综合工具推断出正确的 I/O 驱动。这可以通过输入/出包装器 自动完成，或者根据需要手动完成。

三态

TriState 线束定义如下：

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)
}
}

主端可以使用 read 信号读取外部值，使用 writeEnable 启用输出，最后使用 write 设置输出驱动的值。

这是一个使用示例：

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

在某些情况下，需要控制每个单独引脚的输出使能（像 GPIO 一样）。在这种情况下，您可以使TriStateArray 线束。

它的定义如下：

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 线束相同，不同的是 writeEnable 是一个位 (Bits) 来控制每个输出缓冲区。

这是一个用法示例：

val io = new Bundle {
val dataBus = master(TriStateArray(32 bits)
}
io.dataBus.writeEnable := 0x87654321
io.dataBus.write := 0x12345678
when(io.dataBus.read === 42) {
}