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1 具有非50%占空比的1.5倍分频

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编程题 中等 笔试真题

参考答案

1.5倍分频即输出时钟频率为输入时钟的2/3,周期为输入周期的1.5倍。实现非50%占空比(例:高电平占1个输入周期,低电平占0.5个输入周期)需同时利用时钟上升沿和下降沿。典型方法:使用两个计数器,分别由上升沿和下降沿触发,产生两个占空比50%、相位相差90°的时钟信号,再通过逻辑组合。设计步骤:1) 定义模3计数器,在上升沿计数0→1→2→0;2) 下降沿也计数,但状态变化不同;3) 产生两个信号clk_pos和clk_neg,clk_pos在计数器值为0时翻转,clk_neg在计数器值为1时翻转;4) 组合逻辑:out = clk_pos | clk_neg(或与门)得到所需占空比。需注意:非50%占空比下高电平宽度不能小于最小脉宽限制;双沿触发在FPGA中需避免直接使用always @(posedge clk or negedge clk)综合风险,建议用PLL或延迟单元。

涉及知识点

  • 1.5倍分频实现原理
  • 非50%占空比设计
  • 双沿触发计数
  • 时钟分频器结构
  • 占空比计算方法
  • FPGA综合约束
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