題目

??請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)任意小數(shù)分頻的時(shí)鐘分頻器，比如說(shuō)8.7分頻的時(shí)鐘信號(hào)，注意rst為低電平復(fù)位。提示：其實(shí)本質(zhì)上是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題，即如何使用最小公倍數(shù)得到時(shí)鐘周期的分別頻比。設(shè)小數(shù)為n，此處以8.7倍分頻的時(shí)鐘周期為例。首先，由于不能在硬件上進(jìn)行小數(shù)的運(yùn)算（比如2.1個(gè)時(shí)鐘這種是不現(xiàn)實(shí)的，也不存在3.3個(gè)寄存器），小數(shù)分頻不能做到分頻后每個(gè)時(shí)鐘周期都是源時(shí)鐘的n倍，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)占空比為1/2，因此，考慮小數(shù)分頻，其實(shí)現(xiàn)方式應(yīng)當(dāng)為53個(gè)clk——out時(shí)鐘周期是10個(gè)clkin時(shí)鐘周期的8.7倍。

??信號(hào)示意圖如下。

??波形示意圖如下。

??輸入輸出描述：

答案

`timescale 1ns/1nsmodule div_M_N(input  wire clk_in,input  wire rst,output wire clk_out
);parameter M_N = 8'd87; parameter c89 = 8'd24;  // 8/9時(shí)鐘切換點(diǎn)parameter div_e = 5'd8; //偶數(shù)周期parameter div_o = 5'd9; //奇數(shù)周期
//*************code***********//reg [3:0] clk_cnt; //時(shí)鐘計(jì)數(shù)器（用于計(jì)數(shù)8個(gè)時(shí)鐘和9個(gè)時(shí)鐘）reg [6:0] cyc_cnt; //時(shí)鐘計(jì)數(shù)器（用于計(jì)數(shù)87個(gè)時(shí)鐘周期）reg div_flag; //8/9時(shí)鐘控制信號(hào)(0：計(jì)數(shù)8個(gè)時(shí)鐘 1：計(jì)數(shù)9個(gè)時(shí)鐘)reg clk_out_r; //輸出小數(shù)分頻時(shí)鐘信號(hào)//時(shí)鐘計(jì)數(shù)器（用于計(jì)數(shù)8個(gè)時(shí)鐘和9個(gè)時(shí)鐘）always@(posedge clk_in or negedge rst) beginif(~rst)clk_cnt <= 0;else if(~div_flag) //計(jì)數(shù)8個(gè)時(shí)鐘clk_cnt <= clk_cnt==(div_e-1)? 0: clk_cnt+1;else //計(jì)數(shù)9個(gè)時(shí)鐘clk_cnt <= clk_cnt==(div_o-1)? 0: clk_cnt+1;end//時(shí)鐘計(jì)數(shù)器（用于計(jì)數(shù)87個(gè)時(shí)鐘周期）always@(posedge clk_in or negedge rst) beginif(~rst)cyc_cnt <= 0;elsecyc_cnt <= cyc_cnt==(M_N-1)? 0: cyc_cnt+1;end//8/9時(shí)鐘控制信號(hào)(0：計(jì)數(shù)8個(gè)時(shí)鐘 1：計(jì)數(shù)9個(gè)時(shí)鐘)always@(posedge clk_in or negedge rst) beginif(~rst)div_flag <= 0;elsediv_flag <= cyc_cnt==(M_N-1)||cyc_cnt==(c89-1)? ~div_flag: div_flag;end//輸出小數(shù)分頻時(shí)鐘always@(posedge clk_in or negedge rst) beginif(~rst)clk_out_r <= 0;else if(clk_cnt==0 || clk_cnt==4)clk_out_r <= ~clk_out_r;      elseclk_out_r <= clk_out_r;endassign clk_out = clk_out_r;
//*************code***********//
endmodule