为所欲为——教你什么才是真正的任意分频
转自http://www.cnblogs.com/crazybingo/archive/2011/07/26/2117162.html
一、为啥要说任意分频
也许FPGA中的第一个实验应该是分频实验,而不是流水灯,或者LCD1602的"Hello World"显示,因为分频的思想在FPGA中极为重要。当初安排流水灯,只是为了能让大家看到效果,来激发您的兴趣(MCU的学习也是如此)。
在大部分的教科书中,都会提到如何分频,包括奇数分频,偶数分频,小数分频等。有些教科书中也会讲到任意分频(半分频,任意分数分频)原理,用的是相位与的电路,并不能办到50%的占空比,也不是很灵活。
但没有一本教科书会讲到精准,浅显易懂的高精度任意分频原理(至少Bingo没看到过),同时也没有一种设计能用同一个电路实现任意频率的控制。Bingo对于当年做的任意波形发生器时候的相位累加器原理,从中受到启发,总结出高精度任意频率合成的重要思维,在此贡献给大家,希望对大家有用。
二、任意分频原理以及性能
1. DDS相位累加器
DDS是重要的频率合成方法,在波形发生器中有极其重要的应用。DDS主要由以下几部分组成:
见如下流程图:直接频率合成法的流程图,有固定模块,输入频率控制器,输出固定频率的波形。
此电路最主要模块是相位累加器,通过相位累加器循环计数,循环读取RAM的数据,从而得到固定频率的波形数据。
根据相位累加原理,以及RAM缓存读取数据,每一次的循环,RAM数据间隔K读取一次。
当K=N/2的时候,公式能输出最大频率(因为每个CLK跳变一次),此时,根据公式(1),得到:
2. 任意频率分频原理
在FPGA中某些应用场合,对频率要求比较高的情况下,用相位累加器原理来生成固定频率的方法,未尝不可。
/***************************************************
* Tool versions : Quartus II 9.1SP1
**************************************************/
/*************************************************
**************************************************/
parameter FREQ_WORD = 32'd8590 //1KHz
//--------------------------------------
always@(posedge clk or negedge rst_n)
max_value <= max_value + FREQ_WORD;
//--------------------------------------
always@(posedge clk or negedge rst_n)
在DDS中的相位累加器的任意分频原理,在一般工程中同样可以应用。在某些应用场合,还是值得考虑的。本应用纯属Bingo个人主观应用,如有异议,请联系本人。
转载于:https://www.cnblogs.com/adxiaowei/p/4060840.html
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