Portas Inout

Uma porta inout é uma porta bidirecional que pode enviar e receber sinais. Ela pode atuar como uma entrada ou uma saída em momentos diferentes. A maioria das portas é input (os dados fluem para dentro) ou output (os dados fluem para fora). Uma porta inout pode fazer as duas coisas. Ela pode enviar dados para fora ou receber dados, dependendo da situação.

Pense nisso como uma via de mão dupla em vez de uma via de mão única.

As portas Inout são usadas para:

• Barramentos compartilhados: vários dispositivos conectados aos mesmos fios
• Barramentos de dados da memória: os dados podem ser lidos ou gravados
• Comunicação bidirecional: I2C, SPI etc.

Apenas um dispositivo aciona o barramento por vez. Os outros dispositivos devem estar no estado de alta impedância (Z).

Declarando uma porta Inout

inout [7:0] data_bus;   // barramento bidirecional de 8 bits
inout ready;             // sinal bidirecional de um bit

Como o Inout funciona

Uma porta inout requer um sinal de controle para decidir se está atuando como entrada ou saída:

module bidir (
  inout [7:0] bus,
  input [7:0] data_out,
  input enable,
  output [7:0] data_in
);
  
  assign bus = (enable) ? data_out : 8'bZ;  // Drive bus when enabled, else Z
  assign data_in = bus;                     // Always read the bus
  
endmodule

• Quando enable = 1, o módulo aciona o barramento (modo de saída)
• Quando enable = 0, o módulo libera o barramento (modo de entrada, high-Z)

Regras importantes para Inout

Inout vs Entrada vs Saída

Erro comum

// WRONG: Não é possível atribuir a inout dentro de um bloco always
always @(posedge clk) begin
  data_bus <= something;   // Erro! Use assign com condição
end

// CORRECT: Use assign com condição de enable
assign data_bus = (enable) ? something : 8'bZ;