FPGA设计开发（基础课题）：分频器设计

一、设计目的

1、掌握分频器的设计原理；

2、用HDL语言设计分频器。

二、设计原理

分频器与计数器类似，也是要对时钟脉冲进行计数，但其输出的不是对时钟脉冲个数的计数值，而是其频率与时钟的频率成固定比例关系的脉冲信号。整数分频是所有分频器中最简单，最容易实现的。我们只需要通过计数器计数就完全可以实现。如整数N分频，就可以通过待分频的时钟触发计数器计数当计数从0计数到N/2-1时，输出时钟进行反转，并使计数器在下一个时钟从0开始重新计数，如此循环就可以实现任意的等占空比或占空比近似为50%的整数分频。图2-12就是一个占空比为50%的6分频器的仿真波形。

上图为占空比为50%的6分频器波形

三、设计内容

设计一个分频输出信号的占空比近似为50%的分频器，将50MHz输入时钟分频为1Hz时钟，在试验箱EXT_B_A1_1端口输出，并用示波器观察输出波形。所用引脚如下表所示。

芯片引脚	开发平台模块
P25	CLK（50MHz）
E25	EXT_B_A1_1

四、设计结果

1、分频器源程序：

module FPQ(clk_out,clk_in,rst);output clk_out;input clk_in;input rst;reg [25:0] cnt;reg clk_out;parameter N=50000000;always @ (posedge clk_in or negedge rst)beginif(!rst)begincnt <= 0;clk_out <= 0;endelse beginif(cnt==N/2-1)begin clk_out <= !clk_out; cnt<=0; endelsecnt <= cnt + 1;endendendmodule

2、仿真波形图：

上图为6分频结果。

上图为50M分频结果，由于仿真时钟波形不够显示50000000次时钟波形，所以分频结果未显示出。

3、管脚约束：

4、下载到试验箱上的结果：

上图为按下复位键的结果：LED0不闪烁。

上图为松开复位键的结果：LED0每隔一秒亮或灭一次，证明时钟50MHz被成功分频为1Hz。

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