PicoBlazeOutputPort

PicoBlazeのユーザーガイド(UG129)日本語版のp54には、8個以下のポートならばワンホットのポートアドレス(80,40,20,10,08,04,02,01)を使うのが最適と書かれています。

ただ、8個では足りないこともありますし、ワンホットを使うとしてもPORT_ID[n]とWRITE_STROBEをANDするので、1ポートあたり1個のLUTを消費します。

そこで、1ポートあたり1個の4入力LUTに収まる範囲で、もっと出力ポート数を増やすアドレス割りあてを考えてみました。

2進数	16進数
100000??	80～83
010000??	40～43
001000??	20～23
000100??	10～13
000010??	08～0B
000001??	04～07

こうすれば、合計24個の出力ポートを使用できます。

ライトイネーブル信号を作る回路記述は、以下のようになるでしょう。

 signal WE : boolean;
 WE <= true when WRITE_STROBE = '1' else false;
 WE_PORT80 <= '1' when WE and PORT_ID(7) = '1' and PORT_ID(1 downto 0) = "00" else '0';
 WE_PORT81 <= '1' when WE and PORT_ID(7) = '1' and PORT_ID(1 downto 0) = "01" else '0';
 WE_PORT82 <= '1' when WE and PORT_ID(7) = '1' and PORT_ID(1 downto 0) = "10" else '0';
 WE_PORT83 <= '1' when WE and PORT_ID(7) = '1' and PORT_ID(1 downto 0) = "11" else '0';
 WE_PORT40 <= '1' when WE and PORT_ID(6) = '1' and PORT_ID(1 downto 0) = "00" else '0';
 WE_PORT41 <= '1' when WE and PORT_ID(6) = '1' and PORT_ID(1 downto 0) = "01" else '0';
 ...

また、ポートアドレスの一部をデータとして扱うような出力ポートも容易にサポートできます。たとえば、

 signal R_DATA : std_logic_vector(9 downto 0);
 process (CLK) begin
     if CLK'event and CLK = '1' begin
         if WRITE_STROBE = '1' and PORT_ID(7) ='1' begin
             R_DATA <= PORT_ID(1 downto 0) & OUT_PORT;
         end if;
     end if;
 end process;

のような10bit出力ポートをPicoBlazeに接続しても、消費するのは80～83だけなので、あと20個の出力ポートを付ける余裕があります。

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