時鍾分頻器

作用

分頻器主要用於提供不同相位和頻率的時鍾

前提

分頻后的時鍾頻率都小於原始時鍾的頻率，若沒有更高頻的主時鍾無法得到同步分頻時鍾；

時鍾分配原則

時鍾的分頻應當在規划的初期就進行考慮，也就是在系統層面上進行考慮，而不是到后端設計的時候。時鍾分配策略的考慮因素包含以下幾點：

1. 系統的時鍾分配計划，主要包含時鍾樹方案，各個模塊的時鍾頻率等；
2. 時鍾的最小延時，主要是根據系統運行速度定義最小延時要求，與時鍾的分配計划有重疊？
3. 時鍾緩沖，考慮負載問題，往往也是在設計時鍾樹時應當考慮的問題；
4. 消除時鍾偏移，時鍾偏移總是存在的，如何減小時鍾偏移以達到預期效果需要考慮；
5. 門控時鍾，軟硬件協同設計等盛典模式的考慮，需要具體情況具體分析，還可從低功耗設計角度進行觀察。

一、偶數分頻器：

分頻原理：

　　以獲得ƒ/2n的時鍾信號為例：一個周期內，占空比50%的原始時鍾信號ƒ在高電平與低電平的時間相同、相位相差180°(相反)，因此相鄰的兩個上升沿（或者下降沿）的頻率必然是原始時鍾的1/2倍。之后通過Counter數n個ƒ/2信號就可以獲得ƒ/2n的時鍾信號了。

module divider #(parameter NUM_DIV = 8)( output div_clk, input clk, rst ); reg [3:0] cnt; always @(posedge clk) 　　begin
        if(!rst) cnt <=0; else if(cnt==(NUM_DIV/2)-1) cnt <= 0; else cnt <= cnt+1; 　　　　end

    assign div_clk = (cnt<=NUM_DIV/2-1)?1:0; endmodule 

 

 

占空比為50%奇數分頻器

分頻原理：

　　這種分頻器有多種方法實現，其基本原理也是基於多個偶數分頻器的組合邏輯實現。

　　原理1：使用兩個周期為2N、相位差為90°的時鍾信號來獲得周期為N的奇數分頻器（N為odd）；

　　原理2：使用一個(N-1)/2和(N+1)/2

 

原理1：

 

 

 

 

 

 

非整數分頻（非50%占分比）

非50%占分比，1.5倍頻

1.5倍頻為每三個參考時鍾包含兩個對稱的脈沖

 

應為在多路選擇端切換開關時兩個輸入端的延時不相等，多路器的輸出不能馬上改變，並可能在輸出始終上產生毛刺，並且隨着參考時鍾(ref_clk)頻率的增加，出現錯誤的可能性會越來越大。在仿真時可以正確工作，但是在綜合可能出現問題。

 

非50%占分比，4.5倍頻

根據分頻的

 

 

 

 

基於查找表的分頻方法