通用分频器基本原理
- 格式:doc
- 大小:26.50 KB
- 文档页数:11
分频器工作原理分频器是一种常见的电子器件,它在许多电子设备中发挥着重要作用。
分频器的工作原理是通过将输入信号分解成不同频率的组成部分,从而实现对信号的频率分离。
在本文中,我们将详细介绍分频器的工作原理及其在电子领域中的应用。
首先,让我们来了解一下分频器的基本结构。
分频器通常由输入端、输出端和控制电路组成。
输入端接收来自外部的信号输入,而输出端则输出经过频率分解后的信号。
控制电路则负责控制分频器的工作模式和参数设置。
在分频器中,最常见的工作原理包括频率除法、相位锁定环和滤波器等。
频率除法是分频器中最常见的工作原理之一。
它通过将输入信号的频率进行除法运算,从而实现将高频信号转换为低频信号的功能。
在频率除法器中,通常会采用计数器和比较器来实现频率的除法运算。
通过不同的计数器和比较器设置,可以实现不同的频率分频比,从而满足不同的应用需求。
另一种常见的分频器工作原理是相位锁定环。
相位锁定环通过对输入信号的相位进行控制,从而实现对信号频率的分解。
在相位锁定环中,一般会采用相位比较器、环路滤波器和控制电压发生器等组件。
通过这些组件的协同作用,可以实现对输入信号的频率分解和输出。
除了频率除法和相位锁定环,滤波器也是分频器中常见的工作原理之一。
滤波器通过对不同频率成分的信号进行滤波处理,从而实现对信号频率的分离。
在滤波器中,常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
通过这些滤波器的组合使用,可以实现对不同频率成分的信号进行有效的分离和输出。
总的来说,分频器是一种常见的电子器件,它通过不同的工作原理实现对输入信号频率的分解和输出。
在实际应用中,分频器广泛应用于通信系统、雷达系统、无线电系统和测试测量等领域。
通过对分频器的工作原理和应用进行深入了解,可以更好地理解其在电子领域中的重要作用,并为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
在本文中,我们详细介绍了分频器的工作原理及其在电子领域中的应用。
通过对频率除法、相位锁定环和滤波器等工作原理的介绍,可以更好地理解分频器的工作原理和实现方式。
分频器的原理原来这么简单分频器⼀般常⽤于拥有⾼⾳和低⾳的单元,或者带有中⾳单元的⾳箱中,若缺少分频器这种拥有多单元的⾳箱就不能将不同频段的声⾳进⾏回放。
⽽且分频器的种类以及质量的差异,也同时影响到⾳箱能否回放出更好的声⾳表现。
本⽂⾸先介绍了⾳箱分频器电路及作⽤,其次介绍了⾳箱分频器⼯作原理,最后阐述了⾳箱是如何呈现出⾼低⾳及⾳箱内的分频器详解。
⾳箱分频器电路⾳箱分频器就是能够将声⾳信号的频率分开,将不同频段的声⾳信号区分开来,然后放⼤送往相应⾼低频段的扬声器中,实现⾼低不同⾳质的效果就是⾳箱分频器。
⾳箱分频器电路的作⽤1、在播放⾳乐时,由于扬声器单元本⾝的能⼒与构造限制,只⽤⼀个扬声器难以覆盖全部频段,⽽假如把全频段信号不加分配地直接送⼊⾼、中、低⾳单元中去,在单元频响范围之外的那局部“多余信号”会对正常频段内的信号复原产⽣不利影响,以⾄可能使⾼⾳、中⾳单元损坏。
由于这个缘由,设计师们必需将⾳频频段划分为⼏段,不同频段⽤不同扬声器停⽌放声。
这就是分频器的由来与作⽤。
2、分频器就是⾳箱中的 “⼤脑”,对⾳质的好坏⾄关重要。
功放输出的⾳乐讯号必需经过⽕频器中的各滤波元件处置,让各单元特定频率的讯号经过。
要科学、合理、严谨地设计好⾳箱之分频器,才⼲有效地修饰喇叭单元的不同特性,优化组合,使得各单元扬长避短,淋漓尽致地发挥出各⾃应有的潜能,使各频段的频响变得平滑、声像相位精细,才能使⾼、中、低⾳播放出来的⾳乐层次清楚、合拍,明朗、温馨、宽⼴、⾃然的⾳质。
3、在实践的分频器中,有时为了均衡⾼、低⾳单元之间的灵活度差别,还要参加衰减电阻;另外,有些分频器中还参加了由电阻、电容构成的阻抗补偿⽹络,其⽬的是使⾳箱的阻抗曲线⼼理平整⼀些,以便于功放驱动。
⾳箱分频器⼯作原理从⼯作原理看,分频器就是⼀个由电容器和电感线圈构成的滤波⽹。
⾼⾳通道只让⾼频信号经过⽽阻⽌低频信号;低⾳通道正好相反,只让低⾳经过⽽阻⽌⾼频信号;中⾳通道则是⼀个带通滤波器,除了⼀低⼀⾼两个分频点之间的频率能够经过,⾼频成分和低频成分都将被阻⽌。
分频器原理分频器是一种电子电路装置,主要用于将输入的信号分为不同频率的部分。
其工作原理主要基于LC滤波器(电感和电容构成的滤波网络)来实现。
根据输入信号的频率特性,分频器可以将信号分为高频、中频和低频等不同部分,从而满足各种应用场景的需求。
分频器在音频领域中的应用较为常见,如在音频功率放大器中,分频器可以帮助将音频信号分为不同频率段,如高音、中音和低音等。
这样,各个频率段的信号可以分别经过相应的放大器处理,再传输给相应的扬声器进行播放,从而实现完整的声音还原。
分频器的工作原理如下:1.偶数分频:使用计数器在信号的上升沿或下降沿进行计数。
当计数器的值等于分频系数的一半或整数时,信号翻转。
例如,一个上升沿计数的计数器,每次计数到2时,输出信号翻转一次;每次计数到4时,输出信号再次翻转。
这种方法适用于偶数分频。
2.奇数分频:相较于偶数分频,奇数分频器的设计稍复杂。
一般采用上升沿计数,当计数到(N-1)/2时,输出信号翻转;计数到(N-1)时,输出信号再次翻转。
若要实现50%的占空比,可以通过“错位相或”的方法实现。
3.LC滤波器:分频器中的LC滤波器根据信号频率的不同,对信号进行筛选。
高通滤波器允许高频信号通过,阻止低频信号;低通滤波器则允许低频信号通过,阻止高频信号;带通滤波器则允许特定频率范围内的信号通过。
4.阻抗补偿网络:有些分频器中还会加入由电阻、电容构成的阻抗补偿网络,以使音箱的阻抗曲线更平坦,便于功放驱动。
分频器利用LC滤波器和计数器等电路元件,将输入信号分为不同频率部分,以满足各种应用需求。
在不同领域,分频器的具体实现方式可能有所不同,但其核心原理均基于LC滤波器和计数器。
50m分频为1hz原理在数字通信和信号处理领域,分频是一个重要的概念,它可以将一个频率的信号转换为另一个频率的信号。
其中,50m分频为1hz原理是一种常见的分频技术,它可以将50MHz的信号降至1Hz的频率范围,广泛应用于通信、雷达、声纳等领域的信号处理中。
本文将详细介绍50m分频为1hz的原理,包括基本概念、技术原理、实现方法和应用场景。
一、基本概念50m分频为1hz的过程是指将输入的50MHz信号通过一系列滤波器和延迟环节,最终将其降至1Hz的频率范围。
在分频过程中,需要考虑到信号的幅度、相位和噪声等因素。
分频器通常由数字集成电路组成,如计数器、滤波器、延迟线等。
二、技术原理50m分频为1hz原理的核心是利用滤波器和延迟环节对信号进行频率选择和时间延迟。
滤波器的作用是滤除高频噪声,增强低频信号;而延迟环节则通过存储和传输时间来对信号进行时间上的延迟。
通过将滤波器和延迟环节结合使用,可以实现信号的频率变换和时间上的调整。
在具体实现过程中,需要根据系统的要求和限制来选择合适的滤波器和延迟环节。
通常,数字信号处理器(DSP)是实现50m分频为1hz原理的主要工具。
DSP具有高速运算和数据处理能力,可以快速实现滤波器和延迟环节的功能。
三、实现方法实现50m分频为1hz原理的方法有多种,其中一种常见的方法是使用数字滤波器和延迟环节组成的分频器。
该分频器包括一个数字滤波器和一个延迟环节,通过控制数字滤波器的参数和延迟环节的时间,可以实现将50MHz的信号降至1Hz的目标频率范围。
此外,还可以使用数字集成电路芯片和微处理器等工具来实现该原理。
四、应用场景50m分频为1hz原理在许多领域都有应用,如通信、雷达、声纳等。
在这些领域中,需要处理的高频信号需要通过分频处理降至低频范围,以便于后续的处理和分析。
此外,该原理还可以用于频率合成、时钟恢复等信号处理任务中。
总之,50m分频为1hz原理是一种重要的数字信号处理技术,通过滤波器和延迟环节的应用,可以实现信号的频率变换和时间调整。
分频器的设计原理
分频器的设计原理是将输入信号分成多个具有不同频率的输出信号。
通过使用不同的电路和技术,可以将输入信号分频为两个或更多个频率不同的输出信号。
常见的分频器设计原理包括以下几种:
1. 分频器基于计数器:通过使用计数器电路,将输入信号的频率除以一个固定的整数值,从而获得分频后的输出信号。
计数器经过一定的计数周期后重新开始计数,实现分频功能。
2. 分频器基于锁相环(PLL):锁相环是一种反馈控制系统,通过将输入频率与参考频率进行比较,并不断调整输出频率,使其与输入频率相同或成比例,从而实现分频功能。
3. 分频器基于频率合成器:频率合成器是一种电路,可以将不同的频率合成为所需的频率。
通过设置合适的频率合成比例,可以实现输入信号的分频。
4. 分频器基于滤波器:滤波器可以选择性地通过或屏蔽特定频率范围的信号。
通过设计适当的滤波器,可以将输入信号的特定频率分离出来作为输出信号。
以上是一些常见的分频器设计原理,不同的应用场景可能采用不同的设计原理。
分频器广泛应用于无线通信、音频处理、数字信号处理等领域。
分频器的原理分频器是一种电子设备,用于将输入信号分成不同频率的输出信号。
它在许多领域都有着广泛的应用,比如无线通信、音频处理、雷达系统等。
在本文中,我们将深入探讨分频器的原理及其工作方式。
首先,让我们来了解一下分频器的基本原理。
分频器通常由滤波器和频率控制器组成。
滤波器可以将输入信号中的特定频率成分滤除,而频率控制器则可以根据需要调节输出信号的频率。
这样,我们就可以实现将输入信号按照不同的频率进行分割的功能。
在分频器的工作过程中,输入信号首先经过滤波器进行处理。
滤波器可以根据其类型和参数的设置,选择性地通过或者抑制特定频率范围内的信号成分。
这样,我们就可以在输出端得到不同频率范围内的信号。
除了滤波器,频率控制器也是分频器中至关重要的部分。
频率控制器可以根据需要,对输出信号的频率进行调节。
通过调节频率控制器的参数,我们可以实现将输入信号按照不同的频率进行分割的功能。
在实际应用中,分频器可以应用于许多不同的场景。
比如在通信系统中,分频器可以用于将不同频段的信号进行分离,以便进行不同频率范围内的信号处理。
在音频处理中,分频器可以用于将音频信号分成低音和高音两个部分,以便进行声音效果的处理。
总的来说,分频器是一种非常重要的电子设备,它可以实现将输入信号按照不同的频率进行分割的功能。
通过滤波器和频率控制器的配合,我们可以实现对输入信号的精确控制和处理。
在实际应用中,分频器有着广泛的用途,可以应用于许多不同的领域。
在本文中,我们对分频器的原理及其工作方式进行了简要介绍。
希望读者能够通过本文对分频器有一个初步的了解,同时也能够进一步深入学习和研究分频器的相关知识。
分频器作为一种重要的电子设备,在未来的发展中将会有着更加广阔的应用前景。
分频器原理
分频器是一种电子设备,它的作用是将输入的信号分成两个或多个具有不同频率的输出信号。
它常被用于音频设备、通信设备和电子音乐器材等领域。
分频器的原理是基于滤波器和振荡器的组合。
具体而言,分频器采用滤波器将输入信号中的特定频率分离出来,然后通过振荡器产生具有该特定频率的信号。
这样就可以实现对输入信号的频率分割。
一种常见的分频器类型是低通滤波器(LPF)和高通滤波器(HPF)的组合。
低通滤波器能够传递低频信号而阻断高频信号,而高通滤波器则相反。
通过将输入信号分别输入低通滤波器和高通滤波器,我们就可以得到两个频率范围不同的输出信号。
除了滤波器,分频器还需要振荡器来产生所需的输出频率。
振荡器是一种能够产生稳定的周期性信号的电路。
通过设置振荡器的参数,我们可以使其输出具有特定频率的信号。
常见的振荡器类型包括LC振荡器、RC振荡器和晶体管振荡器等。
总体上,分频器通过结合滤波器和振荡器的功能,能够将输入信号按照不同的频率进行分割。
这在许多电子设备中很有用,例如将音频信号分成低音和高音等。
分频器的设计和性能取决于所使用的滤波器和振荡器的特性,因此在实际应用中需要根据需求进行选择。
通用分频器基本原理1.频率分析:通用分频器首先需要对输入信号进行频率分析,以便确定分频比例。
频率分析可以通过各种方式实现,其中最常见的方式是采用频率锁定环或者锁相环(PLL)电路。
频率锁定环基于输入信号和参考信号之间的相位差,通过负反馈控制,使得两个信号的频率保持一致。
通过频率锁定环可以精确测量输入信号的频率。
2.分频技术:通用分频器利用分频技术实现输入信号的分频输出。
分频技术主要有几种常见的实现方式:-频率除法:将输入信号的频率通过特定的整数倍除法器进行分频。
比如,将输入信号的频率除以2,3,4等整数倍,得到相应的分频输出。
频率除法电路通常由计数器和比较器组成,计数器计算输入信号的周期或频率,比较器将计数值与预设值进行比较,并产生输出信号的脉冲。
-直接数字频率合成(DDS):DDS是一种数字信号处理技术,通过数字计算和查表的方式生成输出信号。
输入信号经过数模转换后,通过频率累加器和相位累加器进行数字计算,得到相应的分频输出。
DDS可以实现高精度、高稳定性和快速切换的频率合成。
- 相位锁定环(PLL):PLL电路的输出是输入信号的分频版本,通过输出信号和参考信号之间的相位锁定,使得输出信号的频率与输入信号的频率成比例。
PLL主要由锁相环比较器、低通滤波器和VCO(Voltage-Controlled Oscillator)组成,通过反馈控制VCO的频率,使其与参考信号的频率保持一致。
总之,通用分频器的基本原理涉及到频率分析和分频技术。
频率分析通过频率锁定环对输入信号进行频率分析和测量,而分频技术则通过频率除法、DDS或PLL等方式,将输入信号按照特定比例进行分频输出。
这种分频技术的应用非常广泛,可以满足不同领域的需求。
分频器工作原理分频器是一种电子器件,它可以将输入信号按照一定的频率范围分成若干个子频率信号。
在很多电子设备中,我们都会用到分频器,比如无线电、通信设备、雷达系统等。
那么,分频器是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍分频器的工作原理。
首先,我们来看一下分频器的基本结构。
分频器通常由振荡器、计数器和控制逻辑电路组成。
振荡器产生一个稳定的基准频率信号,计数器用来对输入信号进行计数,控制逻辑电路则根据计数器的数值来控制输出信号的频率范围。
当输入信号进入分频器时,首先会经过振荡器产生的基准频率信号。
计数器会对输入信号进行计数,并将计数结果传递给控制逻辑电路。
控制逻辑电路根据计数器的数值来决定输出信号的频率范围。
例如,如果计数器的数值在一定范围内,控制逻辑电路会将输入信号分成高频和低频两部分,分别输出到不同的端口。
在分频器中,计数器起着至关重要的作用。
它可以根据输入信号的频率来进行计数,并将计数结果传递给控制逻辑电路。
通过调整计数器的计数范围,我们可以实现不同频率范围的分频。
这样,分频器就可以将输入信号按照一定的频率范围分成若干个子频率信号,从而实现信号的分频功能。
除了上述的基本工作原理外,分频器还有一些特殊的工作模式,比如分频倍频模式和分频相位锁定模式。
在分频倍频模式下,分频器可以将输入信号的频率放大或缩小,从而实现倍频或分频的功能。
在分频相位锁定模式下,分频器可以将输入信号的相位锁定在某个特定的数值,这对于一些需要精确相位控制的应用非常重要。
总的来说,分频器是一种非常重要的电子器件,它可以将输入信号按照一定的频率范围分成若干个子频率信号。
通过振荡器、计数器和控制逻辑电路的协同工作,分频器可以实现信号的分频、倍频和相位锁定等功能。
在实际应用中,分频器被广泛应用于无线电、通信设备、雷达系统等领域,为这些设备的正常工作提供了重要的支持。
整数分频包括偶数分频和奇数分频,对于偶数N分频,通常是由模N/2计数器实现一个占空比为1:1的N分频器,分频输出信号模N/2自动取反。
对于奇数N分频,上述方法就不适用了,而是由模N计数器实现非等占空比的奇数N分频器,分频输出信号取得是模N计数中的某一位(不同N值范围会选不同位)。
这种方法同样适用于偶数N 分频,但占空比不总是1:1,只有2的n次方的偶数(如4、8、16等)分频占空比才是1:1。
这种方法对于奇数、偶数具有通用性。
半整数分频器也是在这种方法基础上实现的。
除了一个模N计数器,还需要一个异或模块和一个2分频模块。
半整数分频器原理如图1所示:半整数分频器设计思想:通过异或门和2分频模块组成一个改变输入频率的脉冲添加电路,也就是说个输入信号周期内产生了N个计数脉冲,即输入信号其中的一个含一个脉冲的周期变为含两个脉冲的周期。
而这一改变正是输入频率与2分频输出异或的结果。
由2分频输出决定一个周期产生两个脉冲有两种方式:当一个输入信号来一个脉冲(前半周期)时,2分频输出变为‘1’,clk_in取反,后半周期就会产生一个脉冲;2分频输出由‘1’变为‘0’时,clk_in 刚把一个周期(前半周期)内低电平变为高电平产生一个脉冲,而后半周期的脉冲与‘0’异或不变。
从而实现分频。
要实现奇数、偶数、半整数通用分频器只需再加一个控制选择信号sel。
当sel=‘1’时,clk_in与2分频输出异或,实现半整数分频;当sel=‘0’时,只选通clk_in,实现整数分频。
通用分频器原理如图2所示:Verilog语言的实现本设计采用层次化的设计方法,首先设计通用分频器中各组成电路元件,然后通过元件例化的方法,调用各元件,实现通用分频器。
1、选择异或门模块half_select:modulehalf_select(sel,a,b,c); outputc; inputsel,a,b; xoru1(w,a,b); assignc=sel?w:a; (当sel=‘1’时,clk_in 与2分频输出异或,实现半整数分频;当sel=‘0’时,只选通clk_in,实现整数分频。
)endmodule 2、模N计数器counter_n:实现参数化设计N可取2~256,也可增加count位数使N可取更大的值。
以N=7为例通过设置sel分别实现奇数7分频和半整数分频。
modulecounter_n(reset,en,clk_in,clk_out,count);parameterN=7;inputreset,en,clk_in;outputclk_out; output[7:0]count;regclk_out;reg[7:0]count; always@(posedgeclk_in)begin if(reset)begin count[7:0]=0;end elseif(en)begin if(count==(N-1))count=0;else count=count1; end end always begin if(N clk_out=count[0]; elseif(N clk_out=count;elseif(N clk_out=count; elseif(N 在复杂数字逻辑电路设计中,经常会用到多个不同的时钟信号。
介绍一种通用的分频器,可实现2~256之间的任意奇数、偶数、半整数分频。
首先简要介绍了FPGA器件的特点和应用范围。
接着介绍了通用分频器的基本原理和分类,并以分频比为奇数7和半整数的分频器设计为例,介绍了在QuartusII开发软件下,利用Verilog硬件描述语言来设计数字逻辑电路的过程和方法。
在数字逻辑电路设计中,分频器是一种基本电路。
我们常会遇到偶数分频、奇数分频、半整数分频等,在同一个设计中有时要求多种形式的分频。
通常由计数器或计数器的级联构成各种形式的偶数分频和奇数分频,实现较为简单。
但对半整数分频分频实现较为困难。
但在某些场合下,时钟源与所需的频率不成整数倍关系,此时可采用小数分频器进行分频。
例如:时钟源信号为130MHz,而电路中需要产生一个20MHz的时钟信号,其分频比为,因此根据不同设计的需要,本文利用Verilog 硬件描述语言,通过MAXplusII开发平台,使用Altera公司的FLEX 系列EPF10K10LC84-3型FPGA,设计了一种能够满足上述各种要求的较为通用的分频器。
基于查找表(LUT)的FPGA的结构特点查找表(Look-Up-Table)简称为LUT,LUT本质上就是一个RAM。
目前FPGA中多使用4输入的LUT,所以每一个LUT可以看成一个有4位地址线的16x1的RAM。
当用户通过原理图或HDL语言描述了一个逻辑电路以后,PLD/FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能的结果,并把结果事先写入RAM,这样,每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表,找出地址对应的内容,然后输出即可。
由于LUT主要适合SRAM工艺生产,所以目前大部分FPGA都是基于SRAM工艺的,而SRAM工艺的芯片在掉电后信息就会丢失,一定需要外加一片专用配置芯片,在上电的时候,由这个专用配置芯片把数据加载到FPGA中,然后FPGA就可以正常工作,由于配置时间很短,不会影响系统正常工作。
也有少数FPGA采用反熔丝或Flash工艺,对这种FPGA,就不需要外加专用的配置芯片。
FPGA(FieldprogrammableGatesArray,现场可编程门阵列)都是可编程逻辑器件,它们是在PAL、GAL等逻辑器件基础上发展起来的。
同以往的PAL、GAL相比,FPGA/CPLD的规模比较大,适合于时序、组合等逻辑电路的应用。
它可以替代几十甚至上百块通用IC芯片。
这种芯片具有可编程和实现方案容易改动等特点。
由于芯片内部硬件连接关系的描述可以存放在磁盘、ROM、PROM、或EPROM中,因而在可编程门阵列芯片及外围电路保持不动的情况下,换一块EPROM芯片,就能实现一种新的功能。
它具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及实时在检验等优点,因此,可广泛应用于产品的原理设计和产品生产之中。
几乎所有应用门阵列、PLD和中小规模通用数字集成电路的场合均可应用FPGA和CPLD器件。
在现代电子系统中,数字系统所占的比例越来越大。
系统发展的越势是数字化和集成化,而FPGA作为可编程ASIC(专用集成电路)器件,它将在数字逻辑系统中发挥越来越重要的作用。
通用分频器基本原理整数分频包括偶数分频和奇数分频,对于偶数N分频,通常是由模N/2计数器实现一个占空比为1:1的N 分频器,分频输出信号模N/2自动取反。
对于奇数N分频,上述方法就不适用了,而是由模N计数器实现非等占空比的奇数N分频器,分频输出信号取得是模N计数中的某一位(不同N值范围会选不同位)。
这种方法同样适用于偶数N分频,但占空比不总是1:1,只有2的n 次方的偶数(如4、8、16等)分频占空比才是1:1。
这种方法对于奇数、偶数具有通用性。
半整数分频器也是在这种方法基础上实现的。
除了一个模N计数器,还需要一个异或模块和一个2分频模块。
半整数分频器原理如图1所示:半整数分频器设计思想:通过异或门和2分频模块组成一个改变输入频率的脉冲添加电路,也就是说个输入信号周期内产生了N个计数脉冲,即输入信号其中的一个含一个脉冲的周期变为含两个脉冲的周期。
而这一改变正是输入频率与2分频输出异或的结果。
由2分频输出决定一个周期产生两个脉冲有两种方式:当一个输入信号来一个脉冲(前半周期)时,2分频输出变为‘1’,clk_in取反,后半周期就会产生一个脉冲;2分频输出由‘1’变为‘0’时,clk_in刚把一个周期(前半周期)内低电平变为高电平产生一个脉冲,而后半周期的脉冲与‘0’异或不变。
从而实现分频。
要实现奇数、偶数、半整数通用分频器只需再加一个控制选择信号sel。
当sel=‘1’时,clk_in与2分频输出异或,实现半整数分频;当sel=‘0’时,只选通clk_in,实现整数分频。
通用分频器原理如图2所示:Verilog语言的实现本设计采用层次化的设计方法,首先设计通用分频器中各组成电路元件,然后通过元件例化的方法,调用各元件,实现通用分频器。
1、选择异或门模块half_select:modulehalf_select(sel,a,b,c); outputc;inputsel,a,b;xoru1(w,a,b); assignc=sel?w:a; (当sel=‘1’时,clk_in与2分频输出异或,实现半整数分频;当sel=‘0’时,只选通clk_in,实现整数分频。
)endmodule 2、模N计数器counter_n:实现参数化设计N可取2~256,也可增加count位数使N可取更大的值。
以N=7为例通过设置sel分别实现奇数7分频和半整数分频。
modulecounter_n(reset,en,clk_in,clk_out,count);parameterN=7;inputreset,en,clk_in;outputclk_out; output[7:0]count;regclk_out;reg[7:0]count; always@(posedgeclk_in)begin if(reset)begin count[7:0]=0;end elseif(en)begin if(count==(N-1))count=0;else count=count1; end end always begin if(N clk_out=count[0]; elseif(N clk_out=count;elseif(N clk_out=count; elseif(N clk_out=count; elseif(N clk_out=count; elseif(N clk_out=count;elseif(N clk_out=count; elseif(N clk_out=count;end endmodule 3、2分频模块fenpin_2:modulefenpin_2(clk_in,clk_out); inputclk_in;outputclk_out;regclk_out; always@(posedgeclk_in) begin clk_out=~clk_out; end endmodule 4、最后通过元件例化的方法,调用各元件,实现通用分频器最高层设计:modulefenpin(reset,en,sel,clk_in,clk_out,count);inputreset,en,sel,clk_in;outputclk_out; output[3:0]count;half_selectu1(sel,clk_in,b,c);(调用half_select,元件例化)counter_nu2(reset,en,c,clk_out,count);(调用counter_n,元件例化)fenpin_2u3(clk_out,b);(调用fenpin_2,元件例化)endmodule 仿真结果及硬件电路测试当sel=‘0’,N=7时,实现奇数7分频。