任意奇数倍时钟分频
题目描述
编写一个模块,对输入的时钟信号clk_in,实现任意奇数分频,要求分频之后的时钟信号占空比为50%。模块应包含一个参数,用于指定分频的倍数。
模块的接口信号图如下:
题目解读
题目要求实现任意奇数倍数的分频,实现分频的基本方法是采用计数器,使用输入时钟信号驱动计数器。例如实现偶数倍的n分频时,每当计数器从0计数到n/2 - 1时,输出时钟信号跳变,同时计数器归零从新开始计数。
题目要求的是奇数倍分频,且要求占空比为50%,则需要稍加调整:以五分频为例,需要输出时钟信号保持2.5个输入时钟的1,然后保持2.5个时钟的0。比如在第一个时钟的上升沿跳变为1,则在第三个时钟的下降沿跳变为0,在第六个时钟的上升沿再一次跳变为1。即需要对上升/下降两个时钟沿的进行计数。
由此得出实现奇数倍数分频的方法:加入两个中间信号flag_1,flag_2,分别使用输入时钟信号的上升/下降沿驱动。以五分频为例,flag_1的变化由上升沿驱动,flag_2的变化由下降沿驱动。当计数器计数到(n-1)/2=2和(n-1)=4时,flag_1、flag_2发生跳变(即取反)。再将flag_1,flag