用verilog编写2分频电路

你好，使用以下程序即可，使用时只需改变N值，N的取值大小请看注释，此程序适合对任意时钟的整数分频（包括奇偶），此程序已通过验证。

根据你的情况，想得到1HZ，N取50000000即可；想得到5HZ，N取10000000即可。

/****************************************************************************** ************Function: 实现时钟的任意整数分频******************************************************************************* *************/module div_N(inputCLK,// 基准时钟outputCLK_div_N// N分频后得到的时钟);wire[31:0]N=20;// N为分频系数,N≥2即可,N的值为CLK除以CLK_div_N后取整(四舍五入) /******************** 产生备用时钟1 ***************/reg[31:0]cnt1;regCLK_div_N_1;always @ (posedge CLK)beginif(N%2==0)// 如果N为偶数beginif(N==2)// 如果N为2CLK_div_N_1 <= ~CLK_div_N_1;elsebeginif(cnt1==(N-2)/2)begincnt1 <= 0;CLK_div_N_1 <= ~CLK_div_N_1;endelsecnt1 <= cnt1+1;endendelse// 如果N为奇数beginif(cnt1==N-1)cnt1 <= 0;elsecnt1 <= cnt1+1;if((cnt1==N-1) || (cnt1==(N-1)/2))CLK_div_N_1 <= ~CLK_div_N_1;else ;endend/*********************** 产生备用时钟2 *********************/wireCLK0=(N%2)? (~CLK):0;// 如果N为偶数，备用时钟2（CLK_div_N_2）恒为0，即不需要用到此备用时钟reg[31:0]cnt2;regCLK_div_N_2;always @ (posedge CLK0)beginif(cnt2==N-1)cnt2 <= 0;elsecnt2 <= cnt2+1;if((cnt2==N-1) || (cnt2==(N-1)/2))CLK_div_N_2 <= ~CLK_div_N_2;end/******************** 产生最终分频时钟************************/assignCLK_div_N = CLK_div_N_1 | CLK_div_N_2;endmodule。

实验六Ｖerilog设计分频器/计数器电路一、实验目的1、进一步掌握最基本时序电路的实现方法;2、学习分频器/计数器时序电路程序的编写方法；３、进一步学习同步和异步时序电路程序的编写方法。

二、实验内容1、用Verｉlog设计一个10分频的分频器,要求输入为cｌocｋ（上升沿有效)，reseｔ（低电平复位）,输出clocｋout为4个clock周期的低电平，4个ｃlｏcｋ周期的高电平）,文件命名为fｅnｐinｑｉ10。

v.2、用Verilｏg设计一异步清零的十进制加法计数器,要求输入为时钟端ＣLＫ（上升沿）和异步清除端CLＲ（高电平复位），输出为进位端C和4位计数输出端Q,文件命名为ｃouｔe ｒ1０．v。

3、用Verilog设计８位同步二进制加减法计数器,输入为时钟端ＣLK(上升沿有效)和异步清除端CLR(低电平有效)，加减控制端ＵＰDOWN,当UPDOＷＮ为1时执行加法计数，为0时执行减法计数;输出为进位端Ｃ和8位计数输出端Ｑ,文件命名为coutｅr8.v。

4、用VEＲILＯG设计一可变模数计数器，设计要求：令输入信号M１和Ｍ0控制计数模,当M1M0=00时为模1８加法计数器；M1M０=0１时为模4加法计数器；当M1M0=１0时为模12加法计数器；M1M0=1１时为模6加法计数器，输入cｌk上升沿有效，文件命名为mcouｔ5。

ｖ。

5、ＶｅriｌogHＤL设计有时钟时能的两位十进制计数器，有时钟使能的两位十进制计数器的元件符号如图所示，ＣLＫ是时钟输入端，上升沿有效;ENA是时钟使能控制输入端，高电平有效,当ENA=1时，时钟CＬK才能输入;ＣＬR是复位输入端，高电平有效,异步清零；Ｑ［３．。

0］是计数器低4位状态输出端，Q[7.．0]是高4位状态输出端；ＣＯUT是进位输出端.三、实验步骤实验一：分频器1、建立工程2、创建Veｒilog HDＬ文件3、输入10分频器程序代码并保存4、进行综合编译5、新建波形文件6、导入引脚7、设置信号源并保存8、生成网表9、功能仿真10、仿真结果分析由仿真结果可以看出ｃlockoｕｔ输出５个ｃloｃｋ周期的低电平和5个clock的高电平达到10分频的效果，设计正确。

Verilog设计分频器（⾯试必看）分频器是指使输出信号频率为输⼊信号频率整数分之⼀的电⼦电路。

在许多电⼦设备中如电⼦钟、频率合成器等，需要各种不同频率的信号协同⼯作，常⽤的⽅法是以稳定度⾼的晶体振荡器为主振源，通过变换得到所需要的各种频率成分，分频器是⼀种主要变换⼿段。

　早期的分频器多为正弦分频器，随着数字集成电路的发展，脉冲分频器（⼜称数字分频器）逐渐取代了正弦分频器。

下⾯以Verilog HDL 语⾔为基础介绍占空⽐为50%的分频器。

1、偶分频 偶分频电路指的是分频系数为 2、4、6、8 ... 等偶数整数的分频电路，我们可以直接进⾏分频。

例如下⾯ divider.v 中，对输⼊时钟进⾏6分频，即假设clk 为 50MHz ，分频后的时钟频率为 (50/6) MHz。

程序如下：设计代码：1//rtl2module divider(3 clk,4 rst_n,5 clk_div6 );7input clk;8input rst_n;9output clk_div;10reg clk_div;1112parameter NUM_DIV = 6;13reg [3:0] cnt;1415always @(posedge clk or negedge rst_n)16if(!rst_n) begin17 cnt <= 4'd0;18 clk_div <= 1'b0;19end20else if(cnt < NUM_DIV / 2 - 1) begin21 cnt <= cnt + 1'b1;22 clk_div <= clk_div;23end24else begin25 cnt <= 4'd0;26 clk_div <= ~clk_div;27end28endmoduleView Code仿真程序：1//tb2module divider_tb();3reg clk;4reg rst_n;5wire clk_div;6parameter DELY=100;7 divider U_divider(8 .clk (clk ),9 .rst_n (rst_n ),10 .clk_div(clk_div)11 );12always #(DELY/2) clk=~clk;//产⽣时钟波形13initial begin14 $fsdbDumpfile("divider_even.fsdb");15 $fsdbDumpvars(0,U_divider);16end17initial begin18 clk=0;rst_n=0;19 #DELY rst_n=1;20 #((DELY*20)) $finish;21end22endmoduleView Code可以看到，clk的上升沿，采样到cnt=2的时候，就翻转,采样到0和1的时候，保持。

实验六Verilog设计分频器/计数器电路一、实验目的1进一步掌握最基本时序电路的实现方法；2学习分频器/计数器时序电路程序的编写方法；3进一步学习同步和异步时序电路程序的编写方法。

二、实验内容1、用Verilog设计一个10分频的分频器，要求输入为clock（上升沿有效），reset（低电平复位），输出clockout为5个clock周期的低电平，5个clock周期的高电平），文件命名为fenpinqi10.v。

2、用Verilog设计一异步清零的十进制加法计数器，要求输入为时钟端CLK（上升沿）和异步清除端CLR（高电平复位），输出为进位端C和4位计数输出端Q，文件命名为couter10.v。

3、用Verilog设计8位同步二进制加减法计数器，输入为时钟端CLK（上升沿有效）和异步清除端CLR（低电平有效），加减控制端UPDOWN，当UPDOWN为1时执行加法计数，为0时执行减法计数；输出为进位端C和8位计数输出端Q，文件命名为couter8.v。

4、用VERILOG设计一可变模数计数器，设计要求：令输入信号M1和M0控制计数模，当M1M0=00时为模18加法计数器；M1M0=01时为模4加法计数器；当M1M0=10时为模12加法计数器；M1M0=11时为模6加法计数器，输入clk上升沿有效，文件命名为mcout5.v。

5、VerilogHDL设计有时钟时能的两位十进制计数器，有时钟使能的两位十进制计数器的元件符号如图所示，CLK是时钟输入端，上升沿有效；ENA是时钟使能控制输入端，高电平有效，当ENA=1时，时钟CLK才能输入；CLR是复位输入端，高电平有效，异步清零；Q[3..0]是计数器低4位状态输出端，Q[7..0]是高4位状态输出端；COUT是进位输出端。

三、实验步骤：第一个实验：1、打开QuartusII，新建一个工程f_fenpinq10yjq2、新建一个Verilog HDL文件3、输入程序：module fenpinqi10(clk,reset,clkout);input clk,reset;output clkout;reg clkout;reg[2:0] cnt;always @(posedge clk , negedge reset)beginif(!reset)begin clkout<=0;cnt<=0;endelse if(cnt==4)begin cnt<=0;clkout<=~clkout;endelse cnt<=cnt+1;endendmodule4、设置顶层实体名(点settings>general >下拉选fenpinqi10)5、编译6、执行file>Create/Update>Create Symbol Files for Current Flie为VHDI设计文件生成原件符号7、建立波形文件8、导入引脚9、仿真结果如下：总结：仿真结果与实验一的题意相符，所以仿真正确。

用Verilog语言实现奇数倍分频电路3分频5分频7分频Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于描述数字电路的行为和结构。

使用Verilog语言实现奇数倍分频电路可以分为以下几个步骤：1.定义输入和输出端口通过module关键字定义一个模块，并指定输入和输出端口的信号。

```verilogmodule OddDividerinput clk,output reg out_3x,output reg out_5x,output reg out_7x```2.定义局部变量和计数器定义一个局部变量和一个计数器，用于跟踪时钟周期并确定何时输出。

```verilogreg [2:0] count;```3.实现分频逻辑使用always块，根据计数器的值判断何时输出，并在输出端口上更新信号。

```verilogif (count == 3'b000) beginout_3x <= !out_3x;endif (count == 3'b001) beginout_5x <= !out_5x;endif (count == 3'b010) beginout_7x <= !out_7x;endcount <= count + 1;end```4.结束模块使用endmodule关键字结束模块定义。

```verilogendmodule完整的Verilog代码如下：```verilogmodule OddDividerinput clk,output reg out_3x,output reg out_5x,output reg out_7xreg [2:0] count;if (count == 3'b000) begin out_3x <= !out_3x;endif (count == 3'b001) begin out_5x <= !out_5x;endif (count == 3'b010) begin out_7x <= !out_7x;endcount <= count + 1;endmodule```以上代码实现了一个奇数倍分频电路，其中输入时钟信号为`clk`，输出分别是3倍分频的信号`out_3x`，5倍分频的信号`out_5x`和7倍分频的信号`out_7x`。

分频的Verilog实现1.分频：在实际应用中，自己设计的开发板上不会去装多个晶振来产生不同频率的时钟信号，这就要我们在已有的基础上自己来创造设计电路中所需要的时钟信号来，有时候所需要的频率并不是在已有的频率上直接进行简单的整数分频就可以得到的，有时需要进行小数的分频。

2.在分频的过程中，偶数分频并不困难，若要进行2N次分频的话，只需要计数到N的时候，波形进行翻转就行了，或者在最后一级加一个2分频也可以实现。

下面是我写的一个偶数分频的代码：module div2n(rst,clk,cnt,clk_2n);//偶数次分频input rst,clk;output clk_2n,cnt;reg [3:0] cnt;//刚开始没有定义计数的位宽仿真的时候老是出现输出为0的现象，看似很简单的程序搞的有些纠结啊reg clk_2n;always @(posedge clk )beginif(rst) //若复位信号为高电平则计数清零和输出清零begincnt<=0;clk_2n<=0;endelseif(cnt==3)//进行8分频，这里的cnt取不同的值进行其他的分频，若计数到达4时从0开始的输出电平翻转beginclk_2n<=~clk_2n;cnt<=0;endelse cnt<=cnt+1;endendmodule功能仿真波形以及后仿真波形如下：从后仿真中可以明显的看出输出时钟信号和输入的标准信号有延迟时间，在计数寄存器中出现了相邻两个数之间的竞争，但是没有出现在时钟的上升沿，不会引起最后实现的错误！奇数分频：若奇数分频中不考虑占空比的话，分频代码可以按照偶数分频的思路来写，但是大多数情况下需要考虑的是使占空比设计为50%。

若要进行奇数次的分频而且要求占空比为50%可以采用：用两个计数器，一个由输入时钟下降沿触发，一个由输入时钟的上升沿触发，最后将两个计数器的输出进行相或，就可得到。

verilog时钟分频设计1.偶分频模块设计偶分频意思是时钟模块设计最为简单。

首先得到分频系数M和计数器值N。

M = 时钟输入频率 / 时钟输出频率N = M / 2如输入时钟为50M，输出时钟为25M，则M=2，N=1。

偶分频则意味着M为偶数。

以M=4，N=2为例，我们希望得到的输出时钟时序如下：因此只需要将counter以clk_in为时钟驱动计数，当counter = (N-1)时，clk_out翻转即可。

verilog代码如下，其中WIDTH为(N的位宽-1)：module time_adv_even #(parameter N = 2,WIDTH = 7)(input clk,input rst,output reg clk_out);reg [WIDTH:0]counter;always @(posedge clk or posedge rst) beginif (rst) begin// resetcounter <= 0;endelse if (counter == N-1) begincounter <= 0;endelse begincounter <= counter + 1;endendalways @(posedge clk or posedge rst) beginif (rst) begin// resetclk_out <= 0;endelse if (counter == N-1) beginclk_out <= !clk_out;endendendmoduletestbench测试8分频即N=4，ISE仿真结果如下：2.奇分频模块设计奇分频需要通过两个时钟共同得到。

首先得到分频系数M和计数器值N。

M = 时钟输入频率 / 时钟输出频率N = (M-1) / 2如输入时钟为50M，输出时钟为10M，则M=5，N=2。

奇分频则意味着M为奇数。

VERILOG 分频原理众所周知，分频器是FPGA设计中使用频率非常高的基本设计之一，尽管在目前大部分设计中，广泛使用芯片厂家集成的锁相环资源，如altera 的PLL，Xilinx的DLL.来进行时钟的分频，倍频以及相移。

但是对于时钟要求不高的基本设计，通过语言进行时钟的分频相移仍然非常流行，首先这种方法可以节省芯片内部的锁相环资源，再者，消耗不多的逻辑单元就可以达到对时钟操作的目的。

另一方面，通过语言设计进行时钟分频，可以看出设计者对设计语言的理解程度。

因此很多招聘单位在招聘时往往要求应聘者写一个分频器（比如奇数分频）以考核应聘人员的设计水平和理解程度。

下面讲讲对各种分频系数进行分频的方法：第一，偶数倍分频：偶数倍分频应该是大家都比较熟悉的分频，通过计数器计数是完全可以实现的。

如进行N倍偶数分频，那么可以通过由待分频的时钟触发计数器计数，当计数器从0计数到N/2-1时，输出时钟进行翻转，并给计数器一个复位信号，使得下一个时钟从零开始计数。

以此循环下去。

这种方法可以实现任意的偶数分频。

第二，奇数倍分频：奇数倍分频常常在论坛上有人问起，实际上，奇数倍分频有两种实现方法：首先，完全可以通过计数器来实现，如进行三分频，通过待分频时钟上升沿触发计数器进行模三计数，当计数器计数到邻近值进行两次翻转，比如可以在计数器计数到1时，输出时钟进行翻转，计数到2时再次进行翻转。

即是在计数值在邻近的1和2进行了两次翻转。

这样实现的三分频占空比为1/3或者2/3。

如果要实现占空比为50%的三分频时钟，可以通过待分频时钟下降沿触发计数，和上升沿同样的方法计数进行三分频，然后下降沿产生的三分频时钟和上升沿产生的时钟进行相或运算，即可得到占空比为50%的三分频时钟。

这种方法可以实现任意的奇数分频。

归类为一般的方法为：对于实现占空比为50%的N倍奇数分频，首先进行上升沿触发进行模N计数，计数选定到某一个值进行输出时钟翻转，然后经过（N-1）/2再次进行翻转得到一个占空比非50%奇数n分频时钟。

6. 偶数分频器的设计rate=even（偶数），占空比50%设计原理：定义一个计数器对输入时钟进行计数，（1）在计数的前一半时间里，输出高电平，（2）在计数的后一半时间里，输出低电平，这样输出的信号就是占空比为50%的偶数分频信号。

例如，设计一个6分频电路。

对什么计数？①计数值为0~2输出高电平，②计数值为3~5输出低电平。

上升沿计数一个计数周期0112分频module divder_even(clkin,clkout);parameter n=2;input clkin;output clkout;integer cnt;reg clkout;always@(posedge clkin)beginif(cnt<n-1) cnt<=cnt+1;else cnt<=0;endalways@(cnt)beginif(cnt<n/2) clkout<=1'b1;else clkout<=1'b0;end endmodule计数过程判断赋值过程module divder_even(clkin,clkout);parameter n=2;input clkin;output clkout;integer cnt;reg clkout;always@(posedge clkin)beginif(cnt==n/2-1)begincnt<=0;clkout<=~clkout;endelse cnt<=cnt+1;endendmodule 2分频分析4分频分析二分频四分频知识小结1.移位寄存器的verilog描述。

2.偶数分频的verilog描述。

作业1.设计一个5位串入并出的移位寄存器。

Clear ：同步清零；clkin ：时钟输入；databit ：位输入y[4..0]并行数据输出；2.设计一个4位并入串出的移位寄存器Clear ：同步清零；clkin ：时钟输入(移位)；dataIn ：并行数据输入，y ：串行数据输出。

verilog 倍频代码从事半导体设计或数字电路设计的工程师可能会经常遇到需要进行倍频操作的情况。

在很多应用中，我们需要将输入时钟信号的频率提高到原来的倍数，这样可以满足更高的工作要求。

在本篇文章中，我将详细介绍如何使用Verilog语言编写倍频代码，以及每一步的具体实现过程。

在开始之前，我们先来了解一下什么是倍频。

倍频是指将输入信号频率的倍数提高，例如将一个1MHz的时钟信号倍频为2MHz或更高频率。

实现倍频操作的核心是使用锁相环（PLL）或者数字锁相环（DLL）。

在本篇文章中，我们将以PLL为例进行讲解。

第一步，我们需要定义输入和输出信号的数据类型和位宽。

在这个例子中，我们假设输入信号的数据类型为时钟信号，位宽为1位，而输出信号的数据类型也为时钟信号，位宽为1位。

我们可以使用Verilog中的reg类型来定义这两个信号的数据类型，使用parameter来定义位宽。

代码示例如下：verilogmodule frequency_multiplier (input wire CLK, 输入时钟信号output wire CLK_OUT 输出时钟信号);reg CLK_DIV; 倍频时钟信号parameter DIV_FACTOR = 2; 倍频因子TODO: 实现PLL代码endmodule第二步，我们需要编写PLL代码。

PLL由相位频率检测器（PFD）、锁相环滤波器（LPF）、倍频分频器（DIV）和振荡器（VCO）组成。

在本例中，我们使用一个简化的PLL结构，其中只包含一个倍频分频器。

代码示例如下：verilog锁相环中的倍频分频器always (posedge CLK)CLK_DIV <= !CLK_DIV; 输入信号变化时，输出信号取反实现倍频操作输出时钟信号assign CLK_OUT = CLK_DIV;第三步，我们需要进行仿真测试。

我们可以使用Verilog中的testbench 文件来验证倍频代码的正确性。