分频电路的verilog实现

偶数2分频

 由偶数二分频波形可知，每次在时钟的上升沿，输出寄存器的状态进行翻转，就能得到二分频后的时钟。

代码如下：

module div2_clk
(
input       clk,
input       rst,output      clk_div);reg                          clk_div_r;
assign                       clk_div     =   clk_div_r;always@(posedge clk)
beginif(rst)beginclk_div_r   <=  1'b0;endelsebeginclk_div_r   <=  ~clk_div_r   ;end
endendmodule

二分频电路如下：

偶数N分频

方法：用模为N/2的计数器实现占空比为50%的偶数N分频时钟信号，计数器为N/2 - 1时，输出时钟寄存器状态翻转。

代码如下（div_coe代表分频数）：

module even_div
#(parameter div_coe =   2)
(
input       clk,
input       rst,output      clk_div);localparam                   div_even    =    div_coe>>1;
reg                         clk_div_r;
reg   [div_even-1:0]        cnt;
assign                       clk_div     =   clk_div_r;always@(posedge clk)
beginif(rst)beginclk_div_r   <=  1'b0;cnt         <=  0;endelse if(cnt ==  div_even - 1)begin   clk_div_r   <=  ~clk_div_r;cnt         <=  0;endelsebegincnt         <=  cnt + 1;end
endendmodule

测试代码如下：

module tset_clk_div#(parameter div_coe = 6)( );reg     clk;
reg     rst;
wire    clk_div;initial
beginclk = 0;rst = 0;#50rst = 1;#25rst = 0;
end
always #5 clk = ~clk;even_div#div_coeU0
(
.clk(clk),
.rst(rst),.clk_div(clk_div));   endmodule

6分频仿真波形为：

N分频电路如下：

奇数N分频，要求分频后时钟占空比为50%

以3分频为例，在时钟clk的作用下，先产生占空比为1/3的时钟clk_div_r；然后时钟clk取反，得到时钟clk_n，在clk_n的作用下，产生占空比为1/3的时钟clk_div_r1；clk_div_r与clk_div_r1只差半个时钟周期，二者相或运算得到占空比为50%的三分频时钟。

总结产生时钟占空比为50%的奇数N分频时钟方法：
1、在时钟clk的作用下，计数器cnt在(N-1)/2以及N-1状态时，时钟寄存器clk_div_r进行状态翻转，得到占空比为[(N-1)/2]/N的分频时钟；
2、在取反后的时钟clk_n的作用下，计数器cnt1在(N-1)/2以及N-1状态时，时钟寄存器clk_div_r1进行状态翻转，得到占空比为[(N-1)/2]/N的分频时钟；
3、clk_div_r与clk_div_r1相或，得到占空比为50%的奇数N分频时钟

代码如下（div_coe代表分频数）：

module odd_div
#(parameter div_coe =   3)
(
input       clk,
input       rst,output      clk_div);localparam                   div_odd     =    (div_coe - 1)>>1;
reg                         clk_div_r;
reg   [div_coe-1:0]         cnt;
reg                         clk_div_r1;
reg   [div_coe-1:0]         cnt1;
wire                        clk_n;
assign                       clk_n  =   ~clk;
assign                       clk_div     =   clk_div_r || clk_div_r1;always@(posedge clk)
beginif(rst)begincnt         <=  0;endelse if(cnt ==  div_coe - 1)begincnt         <=  0;endelsebegincnt         <=  cnt + 1;end
endalways@(posedge clk_n)
beginif(rst)begincnt1         <=  0;endelse if(cnt1 ==  div_coe - 1)begincnt1         <=  0;endelsebegincnt1         <=  cnt1 + 1;end
endalways@(posedge clk)
beginif(rst)beginclk_div_r   <=  1'b0;endelse if(cnt ==  div_odd)beginclk_div_r   <=  ~clk_div_r;endelse if(cnt == div_coe - 1)beginclk_div_r   <=  ~clk_div_r;end
endalways@(posedge clk_n)
beginif(rst)beginclk_div_r1   <=  1'b0;endelse if(cnt1 ==  div_odd)beginclk_div_r1   <=  ~clk_div_r1;endelse if(cnt1 == div_coe - 1)beginclk_div_r1   <=  ~clk_div_r1;end
endendmodule

需要注意的是：上述奇偶分频实现的时钟一般只用于应付面试。