verilog实现简单分频器的方案

偶数分频原理

偶数分频最为简单，很容易用模为N的计数器实现50%占空比的时钟信号，即每次计数满N（计到N-1）时输出时钟信号翻转。

以4分频为例，波形图如下：

奇数分频原理

方法一

使用模为2N+1的计数器，让输出时钟在X-1（X在0到2N-1之间）和2N时各翻转一次，则可得到奇数分频器，但是占空比并不是50%（应为 X/(2N+1)）。

得到占空比为50%的奇数分频器的基本思想是：将得到的上升沿触发计数的奇数分频输出信号CLK1，和得到的下降沿触发计数的相同(时钟翻转值相同)奇数分频输出信号CLK2，CLK1和CLK2占空比不是50%而是低电平2周期，高电平1周期。

最后将CLK1和CLK2相或之后输出，就可以得到占空比为50%的奇数分频器。时序图如下，红线就是我们要的50%占空比三分频结果：

方法二

和方法一唯一的区别是，CLK1和CLK2相反，高电平变低电平，低电平变高电平，最终输出的分频时钟是CLK1&CLK2。所以注意区别。波形图如下：

整数数分频原理

总结1和2，设整数位N，当N为偶数时，cnt>1)。这是一个编程的技巧。

代码的一些具体技巧我将它放在了代码注释里面，希望大家好好看看。

设计思路

很多人在问我，拿到一个设计的时候如何去找思路。相信这也是很初学者的疑惑。一般推荐按照以下步骤来设计，一步步解决。

1.分解功能模块——分解到每个模块你都是能够想得到办法解决的为止，前期不要练习复杂的模块，推荐练习的有今天的各种分频，以后还可以尝试分数分频，UART，localbus，SPI，IIC这些是我推荐给大家练习的，由易到难。

2.每个分解的最小功能模块画出时序图，就像今天文章里分频的时序图一样，主要是帮你了解到每个时钟周期是怎么工作的，原理上是怎么实现的，时序图一出来，整个思路都清晰了。

3.组合功能模块，保证模块之间的时序是满足要求的，自底向上往上堆，每堆一个模块仿真一下，堆到顶层通过顶层仿真就算初步完成了功能的要求

设计整数分频

上面说了方法这里我们来试验下

1.分解模块功能，也就是画出总体框图

2.画时序图，每个分频模块的时序图前面已经画过了，奇偶选择没有时序图，就是一个选择开关，奇数分频系数选择奇数分频模块输出，偶数分频系数选择偶数分频输出。

3.拼凑——奇偶分频各写一个alwyas，最后加上奇偶选择，如果不熟悉可以分成两个单独的.v文件写，最后封装到顶层。

设计在以上步骤以及完成了，现在我们来看看仿真结果：

7分频

6分频