picoblaze輸入/輸出埠
picoblaze微控制器支援最大256個輸入口和256 個輸出口，picoblaze與輸入和輸出有關的訊號在「picoblaze微控制器介面訊號」部分有詳細說明，包括port_id[7:0]、in_port[7:0]、out_port[7:0]、read_strobe write_strobe。在時序要求苛刻的設計中， 對port_id 和資料路徑允許兩個時鐘週期， 對於read_strobe 和write_strobe 需要約束到乙個時鐘週期。為了提高效能，在允許的情況下可以插入流水暫存器。
port_id：此訊號作為輸入或輸出埠的標識或者說是位址。它的有效高電平持續兩個時鐘週期，這樣做的目的是為了有足夠的時間進行解碼，有足夠的時間與非同步ram 連線，還有，在雙週期操作時，允許從同步ram（例如，bram）中讀資料。
input 和output 操作支援直接和間接定址，埠位址由立即數指定或由暫存器指定。間接定址方式適用於對bram、具有連續位址的外設、片內或片外儲存器中的**的訪問。
擴充套件picoblaze 外設其實非常方便，唯一具有挑戰性的地方在於，如何用最少的邏輯資源實現對port_id 解碼。表12-2 所示為一般的方法（取決於埠數）。
一、 input 操作
輸入操作將in_port輸入口的資料傳送到由暫存器sx 指定的16 個資料暫存器中的任何乙個，如圖12-11所示，port_id 由sy確定或者由乙個8位的立即數確定，指定輸入源。輸入源由乙個多路器選擇，多路器的大小與輸入源的通道數成正比，它直接影響picoblaze 的效能。
圖12-11 輸入操作和fpga內部介面
圖12-12中為輸入指令時序圖，圖中顯示picoblaze微控制器從由s7指定的埠讀資料，資料被讀入s0。當執行此指令時，暫存器s7 的內容出現在port_id上，port_id被fpga內部邏輯解碼，被請求的資料出現在in_portread_strobe 在輸入指令的第二個時鐘週期變高，儘管read_strobe 主要用於fifo，以使fifo 能夠更新它的讀指標。出現在in_port的資料在第2 個上公升沿被取樣，表明input指令執行完畢，之後，資料被取樣進入s0。
圖12-12 input 指令的port 時序
從圖12-12時序圖可以看出，由於port_id保持兩個時鐘週期有效，所以輸入資料多路器可以被寄存，以保證效能，如圖12-13所示。
圖12-13 由多路器將多個輸入變為一路輸入
二、 output 操作
輸出操作將暫存器sx 的內容送到out_port，port_id 由暫存器sy 確定或者由乙個8位的立即數確定，指定輸出口。write_strobe 表明out_port 資料有效，並且準備好**獲。通常情況下，write_strobe 與port_id 組合成時鐘使能或者寫使能供fpga邏輯捕獲輸出資料。
圖12-14 out_port與fpga邏輯
圖12-14是乙個擴充套件輸出埠的例項，圖12-15為其時序圖，picoblaze 要將s0的內容送到port_id為65hex 的埠，s0 的內容出現在out_port，埠位址65hex 出現在port_id，write_strobe 在指令週期的第二個時鐘邊沿變高，表明資料有效。
圖12-15 out_port 指令的port 時序
對於8個或者少於8個的輸出口，常用one-hot編碼方式，如圖12-16所示，因為它僅需要對port_id的某一位進行解碼，所以很大程度上減少了fpga解碼邏輯所需資源，同時也提高了效能。如果用來解碼的port_id位數為3或者小於3，則解碼邏輯僅用一級邏輯即可實現，這時的效能最高。
圖12-17所示為乙個簡單的輸出程式，用one-hot編碼定義4個輸出口，同時定義了乙個廣播式的輸出口，先向4個輸出口輸出4個不同的值，最後兩條語句將所有4個口清零。
圖12-16 簡單的輸出
圖12-17 one-hot 編址輸出例程
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