FPGA三态门的结构是怎样的呢？
在fpga设计中，双向io（输入输出引脚）是一个比较麻烦的东西，但是信号线用作总线等双向数据传输时就要用到inout类型。
以下用液晶的的数据线用作双向io示例：
说是双向io端口，其实输入和输出不是同时进行的，需要有一个控制信号out_en来控制端口什么时候为输出，什么时候为输入。
那这里就需要引入一个三态门结构电路。
三态门结构
那么三态门的结构是怎样的呢？
三态门电路的输出结构和普通门电路的输出结构有很大的不同，因为它在电路中增加了一个输出控制端en。
由上图看出，在单相三态门中，当en=1时，对原电路无影响，电路的输出符合原来电路的所有逻辑关系，即a可以输出到b。当en= 0时，电路内部的所有输出与外部将处于一种关断状态。
因此，当fpga的信号线存在双向io时，可以有两个三态门来控制，一个控制输出，一个控制输入，结构如下：
当enout=1，enin=0时，双向三态门的电路传输方向是a->b；
当enout=0，enin=1时，双向三态门的电路传输方向是b->a；
模型分析
下面简单做个简易模型来说明双向io如何分别实现作为输入端口和输出端口的功能，模块图如下：
模型引脚定义
（1）输入口a定义：当双向端口dinout作为输出口时，我们将a端口输入数据传到模块中，让数据从dinout口出来。
（2）输出端口b定义：当当双向端口dinout作为输入口时，我们将dinout端口输入数据传到模块中，让数据从b口出来。
（3）en控制信号定义：当en=1时，开通三态门，将dinout作为输出口使用，当en=0时，把三态门置为高阻态，这时dinout作为输入口用。
代码展示
编译分析后查看rtl视角逻辑电路，符合原有模型设计。
总结说明
（1）fpga内部不允许传递双向io信号，只有fpga对外部才能定义为双向io端口，即只有在顶层输出的信号才可以被赋值为高阻态。
（2）在结构化建模的过程中，一个模块一个功能的建模，当涉及到内部模块的端口是双向io端口时，然后根据一个双向io对应一个输入，一个输出和一个使能控制，把模块中双向io的输出用输出端口代替，双向io的输入用输入端口代替，引出使能信号，并把对应assign中赋值的高阻态z根据实际情况给出0或1，来解决fpga内部双向io连接问题。
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模型分析
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（3）en控制信号定义：当en=1时，开通三态门，将dinout作为输出口使用，当en=0时，把三态门置为高阻态，这时dinout作为输入口用。
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