逻辑设计中需要显式地使用IBUF以及OBUF类似的原语吗？

前言

平日里写博文都是长文，或者稍长文，但是最近感觉这样既不利于看，也不利于写？

不利于写很好理解，就是大家都有自己的正式事业，上班或者上学，没有整体的时间去写文章，这会导致像我一样，一次断更，甚至达到数月之久，给钱也不写，生活已经很累了，还要花很久去写一篇文章，确实不容易。
不利于看呢？大家看你的文章，很少有专门去一篇一篇浏览的，大多数是遇到一个疑问？谷歌或百度一下？搜到想看的内容看一眼，就有所收获，或者没有收获赶紧换下一篇，视频行业都是如此了，文章亦可以改变？

于是这样有利于作者以及读者的事情，是可以尝试改变的，那今天的文章就是如此，讲一个小知识点或者小话题，感兴趣就看，不感兴趣就翻过。

当时间久了，大脑记不住一些知识点时，还可以关键字搜索一下自己的文章，或者其他人，无意间搜索，或许可以得到帮助，内容不需要很高深，因为你认为高深，别人也许决定就是入门，你觉得入门别人会觉得晦涩难懂，各取所需而已。

问题讨论

今天我在Xilinx的example（wavegen example）中看到他们的顶层模块的输入输出管脚都手动例化原语IBUF以及OBUF，我顿时感觉很别扭，这真的有必要吗？

内容如下，省略了其他逻辑。


`timescale 1ns/1psmodule wave_gen (input            clk_pin_p,      // Clock input (from pin)input            clk_pin_n,      //   - differential pairinput            rst_pin,        // Active HIGH reset (from pin)// RS232 signalsinput            rxd_pin,        // RS232 RXD pinoutput           txd_pin,        // RS232 RXD pin// Loopback selectorinput            lb_sel_pin,     // Loopback selector // DAC output signalsoutput           spi_clk_pin,    // Serial clockoutput           spi_mosi_pin,   // Serial dataoutput           ,   // DAC chip select (active low)output           dac_clr_n_pin,  // DAC clear (or reset - active low)// LED outputsoutput     [7:0] led_pins         // 8 LED outputs
);//......//***************************************************************************
// Code
//***************************************************************************// Instantiate input/output buffersIBUF IBUF_rst_i0      (.I (rst_pin),      .O (rst_i));IBUF IBUF_rxd_i0      (.I (rxd_pin),      .O (rxd_i));IBUF IBUF_lb_sel_i0   (.I (lb_sel_pin),   .O (lb_sel_i));OBUF OBUF_txd         (.I(txd_o),         .O(txd_pin));OBUF OBUF_spi_clk     (.I(spi_clk_o),     .O(spi_clk_pin));OBUF OBUF_spi_mosi    (.I(spi_mosi_o),    .O(spi_mosi_pin));OBUF OBUF_dac_cs_n    (.I(dac_cs_n_o),    .O(dac_cs_n_pin));OBUF OBUF_dac_clr_n   (.I(dac_clr_n_o),  .O(dac_clr_n_pin));OBUF OBUF_led_i0      (.I(led_o[0]),      .O(led_pins[0]));OBUF OBUF_led_i1      (.I(led_o[1]),      .O(led_pins[1]));OBUF OBUF_led_i2      (.I(led_o[2]),      .O(led_pins[2]));OBUF OBUF_led_i3      (.I(led_o[3]),      .O(led_pins[3]));OBUF OBUF_led_i4      (.I(led_o[4]),      .O(led_pins[4]));OBUF OBUF_led_i5      (.I(led_o[5]),      .O(led_pins[5]));OBUF OBUF_led_i6      (.I(led_o[6]),      .O(led_pins[6]));OBUF OBUF_led_i7      (.I(led_o[7]),      .O(led_pins[7]));//......
endmodule

如果不是机器人（刻板）写的逻辑，我还真没有在哪个人的代码中看到这样的操作？

当然，我并不是说这样是错误的，这样当然是正确的，我们也都浅显地知道这两个BUF是用于将输入管脚送入FPGA内部（IBUF）以及将输出信号送出FPGA输出管脚（OBUF），注意，我这里都在说管脚，对应的是外部管脚的意思，英文中叫PORT。

用这张图来看：

如果将黑色方框表示一个FPGA的话，那么它的管脚就是PORT；其内部走线叫NET，内部一些元素，例如LUT，DFF，DSP的引脚叫PIN，而这些元素可以称为CELL。
它们的名字都有默许的规定。

话说着，又扯远了，这就是文章一写就变长的根源，有的时候废话多。

话说回来，我们更常见的操作是将输入管脚直接使用，将内部信号需要输出即直接输出，或reg类型或wire类型，这无可置疑呀？

那今天需要讨论的问题是：有必要这么写吗？

我的观点是既然两种方式都出现过，一种是出现在官方example中，一种是出现在我们平时写的逻辑中，并且从来也没有什么问题，那么这两种方式都是可以的，这种差异出现的原因，我个人猜测应该是：

代码风格问题？我们大多数人习惯与能省就省，也就是没必要的内容就不用搬上来，反正工具也会自动给我们加上，这是没问题的。人人相互学习，自然我们见到的主流也是如此。

这可能会招致一些gj的反对呀，说我们不能讲命运交给编译器，诚然如此，例如我们要写通用性的逻辑时，不会在逻辑中手动添加一些综合属性，这可能不能在其他平台或者其他型号的FPGA上生效？

但这也不是绝对的，像本文这种在任何平台上对输入输出信号直接处理都不会出问题，这是标准的Verilog，不存在这样的问题，反而加上显式的IBUF以及OBUF原语可能会导致平台不兼容的问题。

机器与人的区别？机器并不会嫌麻烦呀，人为的给定一些规则，C语言以及Matlab语言都可以转化为Verilog，不敢奢求X家FPGA会派专门的逻辑工程师去手动去写Verilog逻辑？

说着说着，又废话说多了。

其实，对于Xilinx平台，我们按正常写法，工具会自动插入这样的BUF的，我们知道IBUF的作用就是对普通输入管脚（非时钟）驱动内部信号使用的，OBUF就是内部信号驱动普通输出的。
这里的普通是用于区别于时钟的。

对于，对于IBUFDS以及OBUFDS，和上述讨论一致，区别仅仅在于DS，即差分信号；

还有时钟使用的BUF，通常都是带有G的，例如IBUFG，BUFG，OBUFG，关于它们用于，我们下次讨论。

结尾

这是FPGA逻辑设计短文系列第一篇，内容很少，但是篇幅不仅又长了一些，一般这个问题，1000或者几百字搞定即可，下次尽量注意。

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