任意分频的 verilog 语言实现
现来说说分频原理吧,原理通了,什么都好办了。
1. 偶数倍(2N)分频
使用一模 N 计数器模块即可实现,即每当模 N 计数器上升沿从 0 开始计数至 N-1
时,输出时钟进行翻转,同时给计数器一复位信号使之从 0 开始重新计数,以此
循环即可。偶数倍分频原理示意图见图 1。
2. 奇数倍(2N+1)分频
(1)占空比为 X/(2N+1)或(2N+1-X)/(2N+1)分频,用模(2N+1)计数器模
块可以实现。取 0 至 2N-1 之间一数值 X(0,当计数器时钟上升沿从 0 开始计数到
X 值时输出时钟翻转一次,在计数器继续计数达到 2N 时,输出时钟再次翻转并对
计数器置一复位信号,使之从 0 开始重新计数,即可实现。
(2)占空比为 50%的分频,设计思想如下:基于(1)中占空比为非 50%的输出
时钟在输入时钟的上升沿触发翻转;若在同一个输入时钟周期内,此计数器的两
次输出时钟翻转分别在与(1)中对应的下降沿触发翻转,输出的时钟与(1)中
输出的时钟进行逻辑或,即可得到占空比为 50%的奇数倍分频时钟。当然其输出
端再与偶数倍分频器串接则可以实现偶数倍分频。奇数倍分频原理示意图见图 2。
(这也是许多公司常出的面试题,^_^,是不是很简单?)
3. N-0.5 倍分频
采用模 N 计数器可以实现。具体如下:计数器从 0 开始上升沿计数,计数达到 N-1
上升沿时,输出时钟需翻转,由于分频值为 N-0.5,所以在时钟翻转后经历 0.5
个周期时,计数器输出时钟必须进行再次翻转,即当 CLK 为下降沿时计数器的输
入端应为上升沿脉冲,使计数器计数达到 N 而复位为 0 重新开始计数同时输出时
钟翻转。这个过程所要做的就是对 CLK 进行适当的变换,使之送给计数器的触发
时钟每经历 N-0.5 个周期就翻转一次。N-0.5 倍:取 N=3,分频原理示意图见图
3。
对于任意的 N+A/B 倍分频(N、A、B∈Z,A≦B)
分别设计一个分频值为 N 和分频值 N+1 的整数分频器,采用脉冲计数来控制单