[Divisão de frequência de clock em FPGA] - o princípio e implementação da divisão de frequência de clock
A divisão de frequência de clock é uma tecnologia muito comum no projeto de FPGA. Ela pode alterar o tempo do sistema ajustando a frequência do sinal de clock sem afetar a transmissão de dados, de modo a atingir o objetivo de controlar a velocidade de operação do sistema. Este artigo apresentará o princípio e a implementação da divisão de frequência de clock em detalhes.
Existem dois métodos comuns de divisão de frequência de clock em FPGA: divisão de frequência de hardware e divisão de frequência de software. A divisão de frequência de hardware refere-se ao uso do circuito de contagem dentro do FPGA para contar o sinal de clock de alta frequência de entrada e, em seguida, emitir um sinal de clock de baixa frequência; enquanto a divisão de frequência de software é realizar a alteração da frequência de clock ajustando o ciclo de trabalho do sinal de relógio. A seguir, usarei a linguagem Verilog HDL como exemplo para mostrar a implementação específica desses dois métodos.
O primeiro é o método de implementação da divisão de frequência de hardware. Podemos contar inserindo um relógio de alta frequência no módulo contador e, quando o valor acumulado atingir o limite definido, um sinal de relógio de baixa frequência pode ser emitido. código mostra como abaixo:
module clk_div(
input wire clk_in, // 输入时钟信号
input wire rst_in, // 复位信号
output reg clk_out // 输出分频后的时钟信号
);
parameter DIV = 10; // 分频系数
reg [log2(DIV) - 1:0] cnt;
always @ (posedge clk_in or negedge rst_in) begin
if (!rst_in) begin
cnt <= 0;
clk_out <= 0;
end else begin
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == DIV - 1) begin
cnt <= 0;
clk_out <= ~clk_out;
end
end
end
endmodule
No código acima, usamos o módulo contador