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EDA实验与实践 任意整数分频模块 % ^" M. _3 _" Z- j
9 `) Q; D1 n9 q$ r- p- o( T2 i1 u. e% G- v q3 C
//*******************************************************//3 _7 \7 ^. T' C5 c n
// 任意整数分频模块 //3 H, h2 `4 C8 h1 O3 h, N9 P
//*******************************************************//
( w# k& b6 Z7 w) e$ n# r/ S//功能:对输入时钟clock进行F_DIV倍分频后输出clk_out。; C; Q; P" F- w2 Q7 A, I; f$ d; @
//其中F_DIV为分频系数,分频系数范围为1~2^n (n=F_DIV_WIDTH)
' |. F% O, J0 O1 W: R; O# f1 y//若要改变分频系数,改变参数F_DIV或F_DIV_WIDTH到相应范围即可。
3 Z$ b) y a* M3 _//若分频系数为偶数,则输出时钟占空比为50%;2 s/ ?' a' Q/ Y. m/ m: o
//若分频系数为奇数,则输出时钟占空比取决于输入时钟占空比和分
; r4 a" ]3 n' y8 ?& q# N: }/ l//频系数(当输入为50%时,输出也是50%)。 a: d, M4 d& [
//--------------------------------------------------------4 _4 H: U" k' V7 S
//奇数倍分频:三倍分频的时序图如下所示。, o2 }" h- B1 Z: i
// 1 2 3 4 5 6+ L4 f8 l2 m$ m* X
//clock |--|__|--|__|--|__|--|__|--|__|--|__|
s( ` c6 {% Z9 B F//clk_p_r |_____|-----------|_____|-----------|
) n/ g2 q+ E& N2 F Z* b( T//clk_n_r ---|_____|-----------|_____|---------0 p4 w3 @# l1 Y/ R5 Z: v9 A g! C
//clk_out |________|--------|________|--------|6 e7 ~$ |' T; P8 k; L& ]
/ H* A. P( f% Y8 I- k2 tmodule int_div(clock,clk_out);
& Q' K" N& H5 m% u, p* Q' [. _3 `
1 i2 R0 ^) m1 a4 q M+ Q//I/O口声明
! g. J9 M/ S0 o- l0 xinput clock; //输入时钟
1 S% f2 J& K! Youtput clk_out; //输出时钟$ z t: Y# z6 |. \ U" G+ @
! T1 H; y$ R j( W! }: v6 ]5 l3 k
//内部寄存器/ b8 J& V! P ]( @7 @
reg clk_p_r; //上升沿输出时钟+ J7 U3 _# V) A" _; n3 e5 k( V
reg clk_n_r; //下降沿输出时钟. H$ U& j" k% E% |- O8 |2 g o
reg[F_DIV_WIDTH - 1:0] count_p; //上升沿脉冲计数器% U' j3 M0 W' l% L' x5 b
reg[F_DIV_WIDTH - 1:0] count_n; //下降沿脉冲计数器$ z) F$ D, r) n% y7 `: X$ O+ t4 y
. p; Z- V' ?/ b. q3 P3 g* }
//参数--分频系数
, A8 v' j ~0 W8 q7 hparameter F_DIV = 48000000; //分频系数<<<<-----修改这里
: i; Q& h# z' ~" P' A% fparameter F_DIV_WIDTH = 32; //分频计数器宽度' \. b9 F! p# B. T1 U
# {& j0 T0 B' i; W
wire full_div_p; //上升沿计数满标志
' f/ J1 \" V; ~# x {, Z1 J ]4 c! ]: Twire half_div_p; //上升沿计数半满标志
5 i* ~* r0 T5 f1 l2 B# ^wire full_div_n; //下降沿计数满标志
) y2 T* d6 Z4 P) m' |) a7 p6 u$ twire half_div_n; //下降沿计数半满标志: l( o" t' ^" }9 J, }1 v1 a. W
" j* q4 s& i5 {& K. @) I//判断计数标志位置位与否2 G+ Z: K; t% y: B P
assign full_div_p = (count_p < F_DIV - 1);! I" {, _9 `! P, U- v/ q5 c
assign half_div_p = (count_p < (F_DIV>>1) - 1);
+ C! [' [8 U) _8 n- d' u* W3 f) gassign full_div_n = (count_n < F_DIV - 1); Z/ n. o% v. N
assign half_div_n = (count_n < (F_DIV>>1) - 1);' J; U0 z. W& z, g- `. Q
9 |2 ~ b* @' E" w" I
//时钟输出3 P) Y0 C" _ O: U- Q
assign clk_out = (F_DIV == 1) ? $ l( x% m% J7 L4 v$ G5 J6 M# T
clock : (F_DIV[0] ? (clk_p_r & clk_n_r) : clk_p_r);* P2 }5 C- E' m
$ p1 I2 q% h9 [9 C9 U9 l//上升沿脉冲计数
5 n5 a: d8 {- p. o0 P. lalways @(posedge clock)
# o# \4 l5 B6 Ybegin
: E% L. I' G+ o- c if(full_div_p)
1 w, ~9 n- t' H begin6 Q7 E# @4 `- @ x
count_p <= count_p + 1'b1;
; p9 N) X) E! F8 K if(half_div_p)
3 k9 z3 j* |0 L% `8 m" r, ^ clk_p_r <= 1'b0;
& C; G7 Q1 D7 r0 X8 u else
0 Y5 I5 H. R& J clk_p_r <= 1'b1;% C! K7 F3 a# o
end
" z W4 I( H0 P* c7 ]- R% u- B else
1 e# m! {/ m. P8 D begin
' `; j: [ u2 i7 Y count_p <= 0;
6 n) |: m/ D, n0 m* | clk_p_r <= 1'b0;
7 F0 p) f7 D. f end/ F! Z' P9 z5 ~% D" m, i& w
end
# s- `# `' Z% Z3 I4 c, x% g
9 S+ T! R0 D* N; n( k//下降沿脉冲计数
" a, H& ?( d: E/ ialways @(negedge clock)" o+ [5 ^, A4 ?
begin
7 ~0 {! j" v0 ?. ?/ I if(full_div_n)
2 c7 S% P% [1 r# V+ a begin2 g. V- v" r6 Y, w( h
count_n <= count_n + 1'b1;
. {6 k% d7 e- A4 ~: S) g if(half_div_n)0 `) V9 G* W$ C5 c! K$ x8 m( \
clk_n_r <= 1'b0;, m4 F3 C# P" z' M3 M
else
" b! H. A% ?9 D$ U- ?4 U& p2 {9 L$ A clk_n_r <= 1'b1;
! T8 q7 y: ^- H M end
3 r/ f0 W% v8 f, R else1 [0 K3 F8 O q% y; b2 x- @
begin$ U% P ^, L, ]# U. x
count_n <= 0;$ U h- u# H& j5 F5 [: D
clk_n_r <= 1'b0;! f- d/ o5 F; y3 s4 L0 D) a( P' D
end+ w; W7 m* t' r: {3 M
end2 z+ {5 y+ ~/ Q2 T$ v+ ]
* t7 |9 p) `9 [" H: Tendmodule e: `+ u& J- |
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