目录
实验目的：
学习数控分频器的设计、分析和测试方法，练习计数器的设计应用。
实验预习：
熟悉计数器的设计；了解如何用计数器实现分频器的设计。
实验讲解：分频器的设计
思考两个问题：
Q：什么是分频器，什么是分频系数？
A：能将频率高的信号clk转变为频率低的信号clk_1的电路叫分频器，如果clk_1信号的周期为clk周期的n倍，则n为分频系数）
Q：分频器设计的核心思想是什么？
A：计数器的设计）
偶分频器的设计（以6分频器为例)
module dvf6(clk,clk_1);
input clk;
output reg clk_1;
reg[2:0] q;
always@(posedge clk)
begin
if(q==3'b101) q<=3'b000;
else q<=q+1;
end
always@(q)
begin
if(q>=3b'011) clk_1<=1'b1;
else clk_1<=1'b0;
end
endmodule
另一种设计方案
module dvf6(clk,clk_1);
input clk;
output reg clk_1;
reg[2:0] q；b
always@(posedge clk)
begin
if(q==3'b010) begin q<=q+3'b001; clk_1<=~clk_1;end
else if (q==3'b101) begin q<=3'b000; clk_1<=~clk_1;end
else q<=q+3'b001;
end
endmodule奇分频器的设计（以9分频器为例）
module dvf9(clk,clk_1);
input clk;
output clk_1;
reg[3:0] q1,q2;
reg clk_p,clk_n;
always@(posedge clk)
begin
if(q1==4'b100) begin q1<q1+4'b0001;clk_p<=~clk_p;end
else if(q1==4'b1000) begin q1<=4'b0000;clk_p<=~clk_p;end
else q1<=q1+4'b0001;
end
alway@(negedge clk)
begin
if(q2==4'b0100) begin q2<=q2+4'b0001;clk_n<=~clk_n;end
else if (q2==4'b1000) begin q2<=4'b0000;clk_n<=~clk_n;end
else q2<=q2+4b'0001;
end
always@(negedge clk)
begin
if(q2==4b'0100) begin q2<=q2+4'b0001;clk_n=~clk_n;end
else if(q2==4'b1000) begin q2<=4'b0000;clk_n<=~clk_n;end
else q2<=q2+4'b0001;
end
assign clk_1=clk_p|clk_n;
endmodule30分频器设计
module dvf_30(clk,clk_1);
input clk;
output reg clk_1;
reg[4:0] q;
always@(posedge clk)
begin
if(q==5'b11101) q<=5'b00000;
else q<=q+1;
end
always@(q)
begin
if(q>=4'b1111) clk_1<=1'b1;
else clk_1<=1'b0;
end
endmodule
实验内容：数控分频器的设计
数控分频器的功能就是当在输入端给定不同输入数据时，将对输入的时钟信号有不同的分频比，数控分频器就是用计数值可并行预置的加法计数器设计完成的，方法是将计数溢出位与预置数加载输入信号相接即可。
源代码
module dvf_suk(clk,D,fout,full_1);
input clk;
input [7:0] D;
output reg fout;
reg[7:0] reg8;
reg full;
output full_1;
always@(posedge clk)
begin
if(reg8==8'hff) begin reg8<=D;full<=1'b1; end
else begin reg8<=reg8+8'b1;full<=1'b0; end
end
always@(posedge full)
begin
fout<=~fout;
end
assign full_1=full;
endmodule
仿真波形
硬件验证
设计数控分频器的功能时，可选实验电路模式1，其中键2/键1负责输入8位预置数D（PIO7~PIO0）；CLK由clockB0输入，频率选65536Hz或更高（确保分频后落在音频范围）；输出接入蜂鸣器信号输入端。改变键2/键1的输入值，可听到不同音调的声音。
课后作业
利用两个数控分频器模块设计一个电路，使其输出方波的正负脉宽的宽度分别由两个8位输入数据控制。
