FPGA 结构分析 -IO 资源

关于 FPGA 的 IO资源分析共分为三个系列进行具体阐述，分别为：

IO资源：分析FPGA IO资源的电气特性；

IO逻辑资源：分析FPGA的输入输出数据寄存器、DDR工作方式、可编程输入延时工作方式；

IO串并转换资源：分析IO资源如何实现串并转换。

其中第二、三系列是对第一系列中的部分内容进行更进一步的详细描述。本篇是对于第一个系列——IO资源进行部分描述，共分为几个章节进行具体阐述。

FPGA IO资源的基本单元架构为一个个 IO tile ，下图为 IO tile 的结构概略图：

一个 IO tile 包含两个 IOB、两个 ILOGIC 和 两个 OLOGIC。本篇主要描述 IOB 的结构。

IOB的基本结构如下图所示，包含了输入缓冲、输出缓冲和三态控制三种驱动。

一、FPGA的开发软件提供了 IOB 不同功能的原语（primitives）:

对于单端信号：

IBUF (input buffer)

IBUFG (clock input buffer)

OBUF (output buffer)

OBUFT (3-state output buffer)

IOBUF (input/output buffer)

对于差分信号：

IBUFDS (input buffer)

IBUFGDS (clock input buffer)

OBUFDS (output buffer)

OBUFTDS (3-state output buffer)

IOBUFDS (input/output buffer)

注意：一对差分信号作为输入输出时必须使用同一 tile 的 P/N 管脚，如下图的 L31P 和 L31N 为同一tile上的一对差分管脚。

二、定义好 IOB 输入输出特性后，FPGA开发软件还提供对 IOB 的管脚约束、IO接口电气标准、输出压摆率、输出驱动能力、低容性IO、IO上下拉、差分100欧姆匹配电阻使能的设置。可以参考相关FPGA的数据手册，查看具体参数设置。

三、以上原语及设置如何实现？拿IOBUF举个例子:

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