FPGA三分频,五分频,奇数分频

我们在做FPGA设计时，有时会用到时钟频率奇数分频的频率，例如笔者FPGA的晶振为50M，当我们需要10M的时钟时，一种方式可以使用DCM或PLL获取，系统会内部分频到10M，但其实VERILOG内部也完全能实现，所以我们还是来了解一下。

 

 

              有这样一个欢乐的时钟了，我们要得到以下的分频效果：

   

             

奇数分频的难点就在于，三分频要求1.5倍的时钟时间翻转一次，这样整体的周期时间是原来的3倍，即三分频。五分频亦类似。而恰恰verilog不允许你在两个always模块里对同一reg赋值。

        那怎么得到三分频的时钟呢？请看下图

如果生成这样一个占空比2/3，周期三倍于时钟的信号（2行）。同时产生一个超前或落后于它半个Clock周期时间的信号（3行），对两信号做与运算

，得到的结果就恰好是三分频的时钟（4行）；而Verilog中恰好不允许你在两个always模块里对同一reg赋值，但允许你在Clock的Posedge和Negedge分别对两个不相关的信号赋值。

 

 

              assign clkout=state1[1]&state2[1];
always@(posedge clk)
begin
    case(state1)
    begin
        2'b01:state<=2'b10;
        2'b10:state<=2'b11;
        2'b11:state<=2'b01;
    endcase
end
always@(negedge clk)
begin
    case(state2)
        2'b01:state<=2'b10;
        2'b10:state<=2'b11;
        2'b11:state<=2'b01;
    endcase
end

 

同样的，五分频

 

assign clkout=state1[1]&state2[1];
always@(posedge clk)
begin
    case(state1)
    begin
        3'b010:state<=3'b011;
        3'b011:state<=3'b100;
        3'b100:state<=3'b101;
        3'b101:state<=3'b110;
        3'b110:state<=3'b111;
        3'b111:state<=3'b010;
    endcase
end
always@(negedge clk)
begin
    case(state2)
        3'b010:state<=3'b011;
        3'b011:state<=3'b100;
        3'b100:state<=3'b101;
        3'b101:state<=3'b110;
        3'b110:state<=3'b111;
        3'b111:state<=3'b010;
    endcase
end

什么原理呢？其实这样想挺好理解的：

 

三分频，每1.5个时钟周期就要翻转一次，因此我们通过时钟上升沿构造低电平占1个时钟周期，高电平占2个时钟周期的信号，再通过时钟的下降沿产生相同的信号，这相当与把原信号右移了半个时钟周期，相与后高电平被削掉了半个周期，低电平添了半个周期，就产生了1.5个时钟周期翻转一次的效果。

五分频类似。

由此猜测11分频可以由上升沿构造低电平占5个时钟周期，高电平占6个时钟周期的信号产生，我们来验证一下

验证是的啦

 

 转载自：http://blog.csdn.net/lt66ds/article/details/10035187