基于verilog的分频器设计 (可实现任意整数分频)

1. 讲废话

就像鱼儿离不开水一样,在CPLD/FPGA的世界里,没有时钟也是万万不行的。不仅如此,有时候在我们的设计中或多或少会需要用到不同频率的时钟信号,这就要求我们对系统时钟进行分频。

如果你现在去网上搜索关于FPGA分频器的设计,会有不少大牛已经做出来了。比如“任意奇数分频” “任意偶数分频” “任意小数分频” , 类似云云。作为一个爱折腾的小菜,我总是觉得,搞这么多好麻烦哦,我不就是需要分一下频嘛,干哈还要整出这么多样式出来,顿时觉得不会再爱了。

后来的后来,我实在受不了这么多种分频方法给我带来的困扰和烦恼,决定来一个大统一,把“任意偶数分频”和“任意奇数分频” 整合成一个模块,实现“任意整数分频”。所以,各位大大们,如果实在没事儿,就不要再“捡肥皂”了,试一试下面的分频方法吧,相信会让你在以后的FPGA道路上走得更加顺畅和游刃有余。

2. 晒干货

例化时,仅需要按您的需求修改代码中带★号的参数 ps. 这里只有一处需要修改

/****************************************************************************************** Author: Bob Liu

E-mail: shuangfeiyanworld@163.com Device: EP2C8Q208C8 Tool: Quartus 8.1

Function: 实现时钟的任意分频

Version: 2012-1-9 v1.0

********************************************************************************************/ module div_N (

input CLK, // 基准时钟

output CLK_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;

reg CLK_div_N_1;

always @ (posedge CLK) begin

if(N[0]==0) // 如果N为偶数,比N%2==0这种判断方式更节省资源 begin

if(N==2) // 如果N为2

CLK_div_N_1 <= ~CLK_div_N_1; else begin

if(cnt1==((N-2)>>1)) //比cnt1==(N-2)/2这种判断方式更节省资源 begin

cnt1 <= 0;

CLK_div_N_1 <= ~CLK_div_N_1; end else

cnt1 <= cnt1+1; end end

else // 如果N为奇数

begin

if(cnt1==N-1) cnt1 <= 0; else

cnt1 <= cnt1+1;

if((cnt1==N-1) || (cnt1==(N-1)/2)) CLK_div_N_1 <= ~CLK_div_N_1; else ; end end

/*********************** 产生备用时钟2 *********************/

wire CLK0=(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; reg CLK_div_N_2;

always @ (posedge CLK0) begin

if(cnt2==N-1) cnt2 <= 0; else

cnt2 <= 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************************/ assign CLK_div_N = CLK_div_N_1 | CLK_div_N_2;

endmodule

3. 扯犊子

忘了交代一点,上面的设计可实现任意整数分频,任意小数分频这样的精度要求还没有加进去,请小伙伴儿们见谅啊。不过根据我的使用经验,可实现任意整数分频就够了,反正我目前还没遇到过非要采用小数分频才能用的高要求。

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