"FPGA分数分频程序"
在FPGA领域中，分数分频程序是一种基本的数字信号处理技术。它可以将一个时钟信号转换为另一个频率的信号，实现信号的降频或升频。在本文中，我们将介绍一种基于Verilog HDL语言的FPGA分数分频程序的设计方法。
在开始之前，我们首先需要了解一些基本概念。分子（numerator）和分母（denominator）是分数分频的两个基本概念。分子表示被分频的信号，而分母表示分频的倍率。例如，在一个分数分频程序中，如果我们想将一个时钟信号从10MHz降频到5MHz，那么分子就是10MHz，而分母就是2。
在FPGA中，分数分频程序可以通过使用计数器和比较器来实现。我们可以使用一个计数器来记录被分频的信号，然后将其与分母进行比较，如果计数器的值大于或等于分母，那么输出信号就是高电平；否则，输出信号就是低电平。
下面是一个简单的分数分频程序的Verilog HDL代码：
```verilog
module fredivAB(
//input signals
clk,
rst,
clkin,
numerator, //fenzi
denominator, //fenmu
//output signals
pulse
);
input clk;
input rst;
input clkin;
input [15:0] numerator;
input [15:0] denominator;
output pulse;
reg pulse;
//parameter HIGHTIME=16'd2;
wire [15:0] quotient; //shang
wire [15:0] remainder; //yushu
reg ina;
reg inb;
reg upclk;
reg counter_clkin;
reg [15:0] counter;
reg [15:0] divnum;
reg [15:0] sum;
reg flag;
reg [15:0] counter_pulseh;
wire [15:0] hightime;
assign quotient=(denominator)?numerator/denominator:16'h0;
assign remainder=(denominator)?numerator%denominator:16'h0;
//...
```
在上面的代码中，我们定义了一个名为`fredivAB`的模块，该模块有五个输入信号：`clk`、`rst`、`clkin`、`numerator`和`denominator`。其中，`clk`是时钟信号，`rst`是复位信号，`clkin`是要分频的时钟信号，`numerator`是分子，`denominator`是分母。输出信号只有一个，即`pulse`。
在模块中，我们使用了一个计数器`counter`来记录被分频的信号，然后将其与分母进行比较。如果计数器的值大于或等于分母，那么输出信号就是高电平；否则，输出信号就是低电平。
在下面的部分，我们将详细介绍这个分数分频程序的工作原理。
分数分频程序的工作原理可以用以下公式来描述：
numerator/denominator = quotient + remainder/denominator
其中，numerator是分子，denominator是分母，quotient是商，remainder是余数。
在我们的程序中，我们使用了一个临时变量`temp`来存储余数，每次分频完让它加上余数，判断是否大于分母，如果小于分母，择输出7分频，否则输出8分频，并且将这个值减去分母（让它小于分母）。这样`temp`值就变成了5 1 6 2 7 3 8 4 0 5……分频值就成了7 8 7 8 7 8 7 8 8 7 8 7 8 7 8 7 8 8……可以统计一下7分频和8分频的比例就正好是4:5，这样就实现了分数分频。
在实际应用中，分数分频程序可以应用于各种数字信号处理系统，例如数字通信系统、数字音频系统等。它可以帮助我们实现信号的降频或升频，从而提高系统的性能和可靠性。
