分频器的设计

分频器的设计

一、课程设计目的

1.学会使用电路设计与仿真软件工具Hspice，熟练地用网表文件来描述模拟电路，并熟悉应用Hspice内部元件库。通过该实验，掌握Hspice的设计方法，加深对课程知识的感性认识，增强电路设计与综合分析能力。

2.分频器大多选用市售成品，但市场上出售的分频器良莠不齐，质量上乘者多在百元以上，非普通用户所能接受。价格在几十元以下的分频器质量难以保证，实际使用表现平庸。自制分频器可以较少的投入换取较大的收获。

二.内容

分频器-概述

分频器是指使输出信号频率为输入信号频率整数分之一的电子电路。在许多电子设备中如电子钟、频率合成器等，需要各种不同频率的信号协同工作，常用的方法是以稳定度高的晶体振荡器为主振源，通过变换得到所需要的各种频率成分，分频器是一种主要变换手段。早期的分频器多为正弦分频器，随着数字集成电路的发展，脉冲分频器（又称数字分频器）逐渐取代了正弦分频器，即使在输入输出信号均为正弦波时也往往采用模数转换－数字分频－数模转换的方法来实现分频。正弦分频器除在输入信噪比低和频率极高的场合已很少使用。

分频器-作用

分频器是音箱中的“大脑”，对音质的好坏至关重要。功放输出的音乐讯号必须经过分频器中的各滤波元件处理，让各单元特定频率的讯号通过。要科学、合理、严谨地设计好音箱之分频器，才能有效地修饰喇叭单元的不同特性，优化组合，使得各单元扬长避短，淋漓尽致地发挥出各自应有的潜能，使各频段的频响变得平滑、声像相位准确，才能使高、中、低音播放出来的音乐层次分明、合拍，明朗、舒适、宽广、自然的音质效果。

在一个扬声器系统里，人们把箱体、分频电路、扬声器单元称为扬声器系统的三大件，而分频电路对扬声器系统能否高质量地还原电声信号起着极其重要的作用。尤其在中、高频部分，分频电路所起到的作用就更为明显。其作用如下：

合理地分割各单元的工作频段；

合理地进行各单元功率分配；

使各单元之间具有恰当的相位关系以减少各单元在工作中出现的声干涉失真；

利用分频电路的特性以弥补单元在某频段里的声缺陷；

将各频段圆滑平顺地对接起来。

分频器-分类

1）功率分频器：位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷

点，产生交叉失真，它的参数与扬声器阻抗有的直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。

2）电子分频器：将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗，及扬声器单元之间的干扰。使得信号损失小，音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器，成本高，电路结构复杂，运用于专业扩声系统

三.设计原理

分频器的设计不仅要根据计算公式，更重要的是实际调试。最好有一套信号发生、记录系统，可以直观地看到频率响应曲线，调试时做到心中有数。条件不足时可以用“雨果发烧碟（一）”或“ＭｙＤｉｓｃ”中的测试信号播放，根据试听感受作相应的调整，不过需要有足够的经验技巧。另外需要指出，理论上的分频衰减速率应用在具体的扬声器上会发生很大的变化，如果选点好，元件取值调整适当，一阶、二阶分频都可能获得数十分贝／倍频程的衰减率，而且有用频段的响应很优异，这正是分频设计的精髓所在。

采用FPGA实现半整数分频器，可以采用以下方法：设计一个模N的计数器，再设计一个脉冲扣除电路，每来两个脉冲扣除一个脉冲，即可实现分频系数为N-0.5的分频器。脉冲扣除由异或门和一个2分频器构成。设计在半整数分频器原理的基础上，对异或门加一个使能控

制信号，通过对异或门和计数器计数状态值的控制，实现同一个电路完成多种形式分频，如图1所示。

四、绘制电路图

在Hspice软件中绘制电路图,如下

具体如下：

五、输入网表文件

首先在orCAD中将上述原理图绘制出，仿真后确保电路图正确且能够实现与非功能，然后生成网表文件。在文本文档中写出HSPICE

软件所要求的网表文件，并另存为*.sp文件。

NNANDMOS Circuit

.OPTIONS LIST NODE POST

.TRAN 200P 60N

MNMOS_20 N_39 C Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_21 N_41 N_42 N_39 N_39 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_22 N_44 N_45 N_43 N_43 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_23 N_48 N_41 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_24 N_50 C N_51 N_51 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_25 N_51 Vdd N_52 N_52 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_26 N_54 N_50 N_55 N_55 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_27 N_55 N_45 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_28 N_56 Vdd N_48 N_48 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_30 C N_41 N_58 N_58 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_31 N_58 N_44 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_32 N_43 N_46 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_33 N_52 A Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_34 N_59 N_47 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_35 N_45 N_54 N_59 N_59 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_36 N_42 N_46 N_60 N_60 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_37 N_60 N_54 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_38 N_46 A Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_39 B N_63 N_82 N_82 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_41 N_80 N_79 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_42 D B N_80 N_80 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_43 N_67 A N_81 N_81 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_44 N_81 N_41 N_76 N_76 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_45 N_72 N_68 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_46 N_65 N_70 N_72 N_72 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_47 N_63 N_61 N_64 N_64 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_48 N_68 N_65 N_69 N_69 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_49 N_69 N_67 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_50 N_71 A Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_52 N_61 A Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_53 N_64 N_65 Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_54 N_75 N_41 N_71 N_71 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_55 N_70 D N_75 N_75 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_56 N_76 B Gnd Gnd NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MNMOS_57 N_79 N_68 N_78 N_78 NMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_50 N_79 N_68 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_51 N_61 A Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_52 N_63 N_61 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_53 N_65 N_68 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_55 N_70 N_41 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_56 N_67 B Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_57 N_79 N_61 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_20 N_41 C Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_21 N_41 N_42 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_22 N_44 N_46 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_23 N_47 N_41 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_24 N_50 Vdd Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_25 N_50 C Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_26 N_54 N_45 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_28 N_47 Vdd Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_29 C N_41 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_30 C N_44 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_31 N_44 N_45 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_32 N_45 N_54 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_33 N_50 A Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_34 N_45 N_47 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_35 N_47 A Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_36 N_42 N_54 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_37 N_42 N_46 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_39 B N_63 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_40 B D Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_41 D N_79 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_42 D B Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_43 N_67 N_41 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_44 N_65 N_70 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_45 N_63 N_65 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_46 N_67 A Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_47 N_68 N_67 Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

MPMOS_48 N_70 A Vdd Vdd PMOS W=2.5u L=250n AS=2.25p PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

PS=6.8u AD=2.25p PD=6.8u

VCC VCC 0 5

V1 4 0 PULSE .2 4.8 2N 1N 1N 5N 20N

V2 5 0 PULSE .2 4.8 2N 1N 1N 5N 20N

V3 6 0 PULSE .2 4.8 2N 1N 1N 5N 20N

V4 7 0 PULSE .2 4.8 2N 1N 1N 5N 20N

C OUT 0 .01p

.MODEL PCH PMOS LEVEL=1

.MODEL NCH NMOS LEVEL=1

.END

.end

六、打开网表文件仿真

在HSPICE软件点击open打开上面的网表文件，仿真，如下图所示：

加入输出波形如图所示：

七、课程设计总结

在本次IC课程设计的过程中，从课题设计到课设完成遇到了很多问题，其主要内容包括三个方面：Tanner设计软件与Hspice仿真软件的安装和熟悉应用，四位与非门及四位译码器的设计和最后的课设总结。程序安装和版图设计过程都是在探索中前进，期间主要遇到的麻烦是程序的安装和网表文件的修改。本次课设能顺利完成，除了上网

查询资料外，更多的得益于老师的指导和同学的帮助。这次课设做了两个题目，一个是四位与非门，另一个是分频器，在设计的过程中，我通过网络和书籍等各种渠道掌握了一些基本的思路和技巧，有了一些自己的想法和体会。这次课设对自己的专业知识绝对是一个强有力检验，也让我对我们的专业课有了深刻的认识，在以后的学习中有了更主管的认知。

哈工大FPGA设计与应用分频器设计实验报告

FPGA设计与应用 分频器设计实验报告 班级：1105103班 姓名：郭诚 学号：1110510304 日期：2014年10月11日

实验性质：验证性实验类型：必做开课单位：电信院学时：2学时 一、实验目的 1、了解Quartus II软件的功能； 2、掌握Quartus II的HDL输入方法； 3、掌握Quartus II编译、综合、适配和时序仿真； 4、掌握Quartus II管脚分配、数据流下载方法； 5、了解设计的资源消耗情况； 6、掌握分频器和计数器的实现原理； 7、掌握数码管的静态和动态显示原理 二、实验准备（1分） 2.1 EP2C8的系统资源概述 逻辑单元8,256 M4K RAM 块(4k比特+512校验比特) 36 总的RAM比特数165,888 嵌入式乘法器18 锁相环PLLs 2

2.2 工程所用到的FPGA引脚及功能说明 工程所用到的FPGA引脚及功能说明： PIN_23是时钟引脚； PIN_114 PIN_117 PIN_127 PIN_134是数码管的位选引脚； PIN_133 PIN_116 PIN_110 PIN_112 PIN_128 PIN_118 PIN_115是数码管段选信号引脚；实验所用的LED是共阴级连接 2.3 数码管的动态显示原理 动态显示是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O 线控制，当输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于FPGA对位选通COM端电路的控制，所以只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。

VHDL非整数分频器设计实验报告

非整数分频器设计 一、 输入文件 输入时钟CLK: IN STD_LOGIC 二、 设计思路 1. 方法一：分频比交错 （1） 确定K 值 先根据学号S N 确定M 和N ：为了保证同学们的学号都不相同，取学号的后四位，即N S =1763 ()mod 1920(mod 17)0 17mod 17 S S S N N if N then M else M N =+=== 由以上公式，得N=(1763 mod 19)+20=35 M=(1763 mod 17)=12 然后根据下式计算分频比K 的值： 8()9N M M K N -+= = =8.34285714 （2） 确定交错规律 使在35分频的一个循环内，进行12次9分频和23次8分频，这样，输出F_OUT 平均为F_IN 的8.34285714分频。为使分频输出信号的占空比尽可能均匀，8分频和9分频应‘交替’进 （3） 设计框图：要求同步时序设计

（4）代码 在实体内定义两个进程（PROCESS P1和PROCESS P2），一个进程控制输出8/9分频，一个进程控制35分频周期比例输出。控制器输出FS_CTL信号控制输出是8分频还是9分频，分频器输出C_ENB信号来控制35分频计数器计数。 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; ENTITY DIV IS--定义实体,实体名DIV PORT(F_IN: IN STD_LOGIC;--输入时钟信号 F_OUT: OUT STD_LOGIC--输出时钟信号 ); END DIV; ARCHITECTURE A OF DIV IS SIGNAL CN1: INTEGER RANGE 0 TO 7;--8分频计数器 SIGNAL CN2: INTEGER RANGE 0 TO 8;--9分频计数器 SIGNAL CN: INTEGER RANGE 0 TO 34;--整体计数器 SIGNAL C_ENB: STD_LOGIC;--整体计数器时钟驱动信号 SIGNAL FS_CTL: STD_LOGIC;--控制8、9分频比例信号,高电平8分频,低电平9分频 BEGIN P1:PROCESS(F_IN)--8、9分频计数进程 BEGIN IF (F_IN'EVENT AND F_IN='1') THEN IF(FS_CTL='0') THEN--9分频 IF CN2=8 THEN--计数 CN2<=0; ELSE CN2<=CN2+1; END IF; IF CN2>4 THEN--控制输出,占空比0.5 F_OUT<='1'; ELSE F_OUT<='0'; END IF; IF CN2=8 THEN--控制整体计数器驱动信号 C_ENB<='1'; ELSE C_ENB<='0'; END IF; ELSE IF CN1=7 THEN--8分频计数,同上 CN1<=0; ELSE CN1<=CN1+1; END IF; IF CN1>3 THEN F_OUT<='1'; ELSE F_OUT<='0'; END IF; IF CN1=7 THEN C_ENB<='1'; ELSE C_ENB<='0'; END IF; END IF; END IF; END PROCESS P1; P2:PROCESS(C_ENB)--整体计数进程 BEGIN IF (C_ENB'EVENT AND C_ENB='1') THEN--由驱动信号驱动 IF CN=34 THEN--计数 CN<=0; ELSE CN<=CN+1; END IF; IF (CN=34 OR CN=2 OR CN=5 OR CN=8 OR CN=11 OR CN=14 OR CN=17 OR CN=20 OR CN=23 OR CN=26 OR CN=29 OR CN=32) THEN FS_CTL<='0'; ELSE FS_CTL<='1'; END IF;--8、9分频比例分配 ELSE CN<=CN; END IF; END PROCESS P2; END A;

分频器设计实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除分频器设计实验报告 篇一：n分频器分析与设计 一、实验目的 掌握74190/74191计数器的功能，设计可编程计数器和n分频器，设计(n-1/2)计数器、分频器。 二、实验原理 分频是对输入信号频率分频。1、cD4017逻辑功能 2、74190/74191逻辑功能 3、集成计数器级联 当所需计数器模数超过所选计数器最大计数状态时，需要采取多片计数器级联。方法分为异步级联和同步级联。4、集成计数器的编程 在集成计数器的时序基础上，外加逻辑门电路等，反馈集成计数器的附加功能端，达到改变计数器时序的目的。可采用复位编程和置数编程两种。5、多片74190/74191计数器级联 可根据具体计数需求和增减需求，选用74190或74191，

选择不同功能、同步或异步设计等。 6、74190/74191计数器编程 由于没有复位端，因此只能使用置数编程，置数端置为0即可异步置数。可根据需求设计n进制加法或减法计数器。 n与译码逻辑功能如下。 7、74191组成(n-1/2)分频器电路如下图： u3 计数器的两个循环中，一个循环在cp的上升沿翻转；另一个是在cp的下降沿翻转，使计数器的进制减少1/2，达到(n-1/2)分频。 三、实验仪器 1、直流稳压电源1台 2、信号发生器1台 3、数字万用表1台 4、实验箱1台 5、示波器1台 四、仿真过程 1、按照cD4017和74191功能表验证其功能。 2、74191组成可编程计数器 (1)构成8421bcD十进制加法计数器，通过实验验证正确性，列出时序表。设计图如下 仿真波形如下 (2)构成8421bcD十进制减法计数器，通过实验验证正确性，列出时序表。设计图如下： 仿真波形如下

VHDL数字系统课程设计报告-5分频器的设计

安康学院HDL数字系统课程设计报告书 课题名称：占空比为1:1的奇数分频器设计 姓名： 学号： 院系： 专业： 指导教师： 时间：

课程设计项目成绩评定表设计项目成绩评定表

课程设计报告书目录 设计报告书目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (1) 3.1、系统方案论证 (1) 3.2、程序代码设计 (2) 四、系统调试与结果 (4) 五、主要元器件与设备 (5) 六、课程设计体会与建议 (5) 6.1、设计体会 (5) 6.2、设计建议 (6) 七、参考文献 (6)

一、设计目的 1、了解EDA软件在电子设计当中的重要作用。 2、熟悉并掌握QuartusⅡ开发软件的基本使用方法。 3、运用ModelSim软件对分频器进行仿真测试。 二、设计思路 对于实现一个占空比为1:1的5倍奇数分频，首先经过上升沿触发进行模5计数，计数选定到2进行输出时钟翻转，然后经过4再次进行翻转得到一个占空非1:1奇数5分频时钟。再者同时进行下降沿触发的模5计数，到和上升沿触发输出时钟翻转选定值相同值时，进行输出时钟翻转，同样经过4时，输出时钟再次翻转得到占空比非1:1的5分频时钟。两个占空比非1:1的5分频时钟进行相或运算，得到占空比为1:1的5分频时钟。 要设计占空比为50%的奇数(n)倍分频器，可以先分别设计从时钟上升沿、下降沿开始的占空比为(n-1)/2n的分频器A，B。将A与B相或结果就是占空比为50%的奇数倍分频器。因为A,B产生的信号的高电平持续时间均比低电平持续时间少一个时钟周期，B相对A来说可以说是延时了半个时钟，那么A与B进行或运算，则结果的高电平持续时间增加了半个时钟周期，而低电平持续时间则减少了半个时钟周期。因此占空比达到50%。 三、设计过程 3.1系统方案论证 奇数倍（2N+1）分频： （1）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，进行相或运算。如图1所示. 图 2

分频器实验报告

分频器实验报告 分频器实验报告 start simulation直至出现 simulation as suessful，仿真结束。观察仿真结果。 时序仿真 图 ： 六．实验过程所出现的问题及其解决 通过本次实验，初步掌握了语言的初步设计，收获颇多。但在实验过 程中也遇到了许多的问题，通过自己的独立思考和老师同学的相互讨 论对这个实验有了进一步的了解和认识。在最初建立工程的地方出现 了不少问题，因为没有详细阅读教材，导致无法成功建立工程运行程 序，最后认真熟读教材后，解决了问题。通过对错误的分析和解决， 让自己更好的掌握这一软件的基础操作，为下一次试验打下了见识的 基础。篇五： 八位十进制分频器实验报告 重庆交通大学信息科学与工程学院综合性实 验报告 姓名： 赵娅琳学号 10950214 班级：

通信工程专业201X级 2班 实验项目名称： 8位16进制频率及设计 实验项目性质： 设计性 实验所属课程： 数字设计基础 实验室 BEGIN IF CLKK'EVENT AND CLKK='1' THEN --1Hz时钟2分频 Div2CLK <= NOT Div2CLK; END IF; END PROCESS; PROCESS BEGIN IF CLKK='0' AND Div2CLK='0' THEN RST_CNT<='1'; --产生计数器清零信号 ELSE RST_CNT <='0'; END IF; END PROCESS; Load <= NOT Div2CLK; CNT_EN <= Div2CLK; END behav; 3、十进制计数模块

EDA 实验2简单分频时序逻辑电路设计 实验报告

时序电路设计 实验目的: 1．掌握条件语句在简单时序模块设计中的使用。 2．学习在Verilog模块中应用计数器。 实验环境: Windows 7、MAX+PlusⅡ10等。 实验内容: 1．模为60的8421BCD码加法计数器的文本设计及仿真。 2．BCD码—七段数码管显示译码器的文本设计及仿真。 3．用For语句设计和仿真七人投票表决器。 4．1/20分频器的文本设计及仿真。 实验过程: 一、模为60的8421BCD码加法计数器的文本设计及仿真： （1）新建文本：选择菜单File下的New，出现如图5.1所示的对话框，在框中选中“Text Editor file”，按“OK”按钮，即选中了文本编辑方式。 图5.1 新建文本 （2）另存为V erilog编辑文件，命名为“count60.v”如图5.2所示。 （3）在编辑窗口中输入程序，如图5.3所示。

图5.2 另存为.V编辑文件图5.4 设置当前仿真的文本设计 图5.3 模为60的8421BCD码加法计数器的设计代码

（4）设置当前文本：在MAX+PLUS II中，在编译一个项目前，必须确定一个设计文件作为当前项目。按下列步骤确定项目名：在File菜单中选择Project 中的Name选项，将出现Project Name 对话框：在Files 框内，选择当前的设计文件。选择“OK”。如图5.4所示。 （5）打开编译器窗口：在MAX—plusⅡ菜单内选择Compiler 项，即出现如图5.5的编译器窗口。 图5.5 编译器窗口 选择Start即可开始编译，MAX+PLUS II编译器将检查项目是否有错，并对项目进行逻辑综合，然后配置到一个Altera 器件中，同时将产生报告文件、编程文件和用于时间仿真用的输出文件。 （6）建立波形编辑文件：选择菜单File下的New选项，在出现的New对话框中选择“Waveform Editor File”，单击OK后将出现波形编辑器子窗口。 （7）仿真节点插入：选择菜单Node下的Enter Nodes from SNF选项，出现如图5.6所示的选择信号结点对话框。按右上侧的“List”按钮，在左边的列表框选择需要的信号结点，然后按中间的“=>”按钮，单击“OK”，选中的信号将出现在波形编辑器中。 图5.6 仿真节点插入

分频器的设计2014-1-10 10.29.8

武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计报告书
学
号:
0121105830129
课 程 设 计
题 学 专 班 姓
目 院 业 级 名
分频信号发生器的分析与设计 自动化学院 电气工程及自动化 电气 1107 班 成涛 陈静 教授
指导教师
2014 年
01 月
09 日

武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计报告书
课程设计任务书
学生姓名: 指导教师: 题 目: 成涛 专业班级: 电气 1107 班 陈静 教授 工作单位: 自动化学院 分频信号发生器的分析与设计
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰 写等具体要求） 1. 设:有一输入方波信号 f0（<1MHz） 。要求输出信号:f1=f0/N，N 通过键盘 输入。 2. 画出简要的硬件原理图，编写程序。 3. 撰写课程设计说明书。 内容包括:摘要、 目录、 正文、 参考文献、 附录 （程 序清单） 。正文部分包括:设计任务及要求、方案比较及论证、软件设计说明（软 件思想，流程，源程序设计及说明等） 、程序调试说明和结果分析、课程设计收 获及心得体会。
时间安排: 12 月 26 日----- 12 月 28 日 查阅资料及方案设计 12 月 29 日----- 01 月 0 2 日 编程 01 月 03 日-----0 1 月 07 日 调试程序 01 月 08 日----- 01 月 09 日 撰写课程设计报告
指导教师签名: 系主任（或责任教师）签名:
年 年
月 月
日 日

分频器设计_可控型

现代科技的发展对信号源提出了越来越高的要求，要求信号源的频带宽、频率分辨率高、频率稳定度高、相位噪声和杂散很低、能程控等.频率合成技术是产生大量高精度频率信号的主要技术，频率合成器是一种相位锁定装置，是通讯、雷达、仪器仪表、高速计算机和导航设备中的一个重要组成部分。频率合成器是可由一个工作范围在G地范围的锁相环构成.在高频范围内工作的锁相环是整个系统中功耗最大的部分之一，因此对锁相环的低功耗研究对降低整个系统的功率损耗有着重要的意义.分数分频频率合成器则是近年来出现的一种新技术，它与传统的整数分频频率合成器相比具有频率分辨率高、相位噪声低等优点。前置分频器位于高频锁相环的反馈部分.由于工作频率很高，前置分频器也是锁相环中功耗最大的部分之一。低功耗的前置分频器设计可以很大程度上降低整个锁相环的功率损耗. 目录 摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。Abstract ........................................................................................................... 错误！未定义书签。目录 .. (1) 引言 (1) 一、分频器设计 (2) 1.1、分频器的系统介绍 (2) 1.2、前置放大器的设计 (3) 二、前置分频器单元结构 (3) 2.1、TSPC结构 (3) 2.2、传统结构 (4) 2.3、转换器 (5) 三、小数分频器中预分频器的设计 (5) 3.1、小数分频器相位杂散的分析 (5) 3.2、可编程预分频器结构 (6) 结论 (6) 参考文献 (8) 引言 所谓频率合成，又称频率综合，简称频综，是由一个(或几个)具有低相位噪

数电课程设计报告数字钟的设计

数电课程设计报告数字钟的设计

数电课程设计报告 第一章设计背景与要求 设计要求 第二章系统概述 2.1设计思想与方案选择 2.2各功能块的组成 2.3工作原理 第三章单元电路设计与分析 3.1各单元电路的选择 3.2设计及工作原理分析 第四章电路的组构与调试 4.1遇到的主要问题 4.2现象记录及原因分析 4.3解决措施及效果 4.4功能的测试方法，步骤，记录的数据 第五章结束语 5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明5.2总结设计的收获与体会 附图（电路总图及各个模块详图） 参考文献

第一章设计背景与要求 一．设计背景与要求 在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确度和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。 设计一个简易数字钟，具有整点报时和校时功能。 （1）以四位LED数码管显示时、分，时为二十四进制。 （2）时、分显示数字之间以小数点间隔，小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。 （3）整点报时采用蜂鸣器实现。每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次，响1s、停1s，直到整点前一秒以高频响1s，整点时结束。 （4）才用两个按键分别控制“校时”或“校分”。按下校时键时，是显示值以0~23循环变化；按下“校分”键时，分显示值以0~59循环变化，但时显示值不能变化。 二．设计要求 电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括选

八位十进制分频器实验报告

重庆交通大学 信息科学与工程学院 综合性实验报告 姓 名： 赵娅琳 学 号 10950214 班 级： 通信工程专业2010级 2班 实验项目名称： 8位16进制频率及设计 实验项目性质： 设计性 实验所属课程： 数字设计基础 实验室(中心)： 现代电子实验中心 指 导 教 师 ： 李 艾 星 实验完成时间： 2012 年 6 月 18 日

教师评阅意见： 签名：年月日 实验成绩： 一、课题任务与要求 1、验证8位16进制频率计的程序； 2、根据8位16进制频率计的程序设计8位10进制频率计； 二、设计系统的概述 频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率，通常情况下计算每秒内待测的脉冲个数，此时闸门时间为1秒，闸门时间也可以大于或小于1秒。频率信号易于传输，抗干扰性强，可以获得较好的测量精度。 数字频率计的关键组成部分包括一个测频控制信号发生器、一个计数器和一个锁存器，另外包括脉冲发生器、姨妈驱动电路和显示电路。 工作过程：系统正常工作时，脉冲信号发生器输入1HZ的标准信号，经过测频控制信号发生器的处理，2分频后即可产生一个脉宽为1秒的时钟信号，以此作为计数闸门信号。测量信号时，将被测信号通过计数器作为时钟。当技术闸门信号高平有效时，计数器开始计数，并将计数结果送入锁存器中。设置锁存器的好处是现实的数据稳定，不会由于周期的清零信号而不断闪烁。最后将所存的数值由外部的译码器并在数码管上显示。 三、单元电路的设计与分析（重点描述自己设计部分） 1、八位十进制计数顶层模块设计 （1）、此模块是元件例化语句将各个元件（测频控制模块、十进制计数模块、测频锁存器模块）连接形成一个整体，完成最终频率计所期望的功能。

数控分频器实验报告

《数控分频实验》 姓名：谭国榕班级：12电子卓越班学号：201241301132 一、实验目的 1.熟练编程VHDL语言程序。 2.设计一个数控分频器。 二、实验原理 本次实验我是采用书上的5分频电路进行修改，通过观察其5分频的规律进而修改成任意奇数分频，再在任意奇数分频的基础上修改为任意偶数分频，本次实验我分为了三个部分，前两部分就是前面所说的任意奇数分频和任意偶数分频，在这个基础上，再用奇数输入的最低位为1，偶数最低位为0的原理实现合并。 三、实验步骤 1.任意奇数分频 程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; ENTITY DIV1 IS PORT(CLK:IN STD_LOGIC; D:IN INTEGER RANGE 0 TO 255; K1,K2,K_OR:OUT STD_LOGIC ); END; ARCHITECTURE BHV OF DIV1 IS SIGNAL TEMP3,TEMP4:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); SIGNAL M1,M2:STD_LOGIC; --SIGNAL OUT1,OUT2,OUT3:STD_LOGIC; BEGIN PROCESS(CLK,TEMP3) BEGIN IF RISING_EDGE(CLK) THEN IF(TEMP3=D-1) THEN TEMP3<="00000000"; ELSE TEMP3<=TEMP3+1; END IF; IF(TEMP3=D-(D+3)/2) THEN M1<=NOT M1; ELSIF (TEMP3=D-2) THEN M1<=NOT M1; END IF; END IF; END PROCESS; PROCESS(CLK,TEMP4) BEGIN IF FALLING_EDGE(CLK) THEN IF(TEMP4=D-1) THEN TEMP4<="00000000"; ELSE TEMP4<=TEMP4+1; END IF; IF(TEMP4=D-(D+3)/2) THEN M2<=NOT M2; ELSIF (TEMP4=D-2) THEN M2<=NOT M2;

实验一 QUARTUS II入门和分频器设计

实验报告 课程名称EDA技术与VHDL设计 实验项目Quartus II入门 实验仪器计算机、Quartus II 系别信息与通信工程学院 专业电子信息工程 班级/学号电信1201 / 2012010970 学生姓名张宗男 实验日期 成绩 指导教师

实验一 QUARTUS II入门和分频器设计 一、实验目的 1．掌握QUARTUS II工具的基本使用方法； 2．掌握FPGA基本开发流程和DE2开发板的使用方法； 3．学习分频器设计方法。 二、实验内容 1．运用QUARTUS II 开发工具编写简单LED和数码管控制电路并下载到DE2 实验开发板。2．在QUARTUS II 软件中用VHDL语言实现十分频的元器件编译，并用电路进行验证，画出仿真波形。 三、实验环境 1．软件工具：QUARTUS II 软件；开发语言：VHDL； 2．硬件平台：DE2实验开发板。 四、实验过程 1．设计思路 （1）、 18个开关控制18个LED灯，通过低位四个开关的‘1’‘0’控制LED灯上7段灯的显示（2）、 实现10分频IF(count="1001") THEN count<="0000"; clk_temp<=NOT clk_temp; 达到9的时候，把“0000”给到cout,然后clk_temp 信号翻转，从而实现10分频。 2．VHDL源程序 （1）、 LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; ENTITY e_zhangzongnan IS PORT(SW :IN STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 17); HEX0 :OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 6);

基于VHDL的分频器设计[开题报告]

开题报告 电子信息工程 基于VHDL的分频器设计

三、课题研究的方法及措施 由于本课题所设计的分频器基于EDA技术，应用VHDL硬件语言设计完成的，因此选择合适的硬件解决原理对分频器性能至关重要的，为了满足不同系统功能需求的分频，本课题将阐述不同原理，不同分频器，同种分频不同原理的设计方案。 占空比可控的整数分设计方案，原理为计数器为带预置数的计数器，其设计的特殊之处在于：可以根据需要，调整数据的位宽，而且计数的初始值是从l开始的，此处计数初始值的设定是设计的一个创新，这样做的目的是为了配合后面比较器的工作，计数器的输出数据作为比较器的输入，比较器的另一输入作为控制端，控制高低电平的比例，从而达到占空比可调的目的。原理图如图1所示。 图1 占空比可控的原理图部分 小数分频的基本原理是采用脉冲吞吐计数器和锁相环技术先设计两个不同分频比的整数分频器，然后通过控制单位时间内两种分频比出现的不同次数来获得所需要的小数分频值。如设计一个分频系数为lO.1的分频器时。可以将分频器设计成9次10分频，1次11分频这样总的分频值为如式1所示。 F=(9×10+lxl 1)／(9+1)=10.1 （式1） 从这种实现方法的特点可以看出，由于分频器的分频值不断改变．因此分频后得到的信号抖动较大。当分频系数为N-0.5(N为整数)时，可控制扣除脉冲的时间，以使输出成为一个稳定的脉冲频率。而不是一次N分频．一次N-1分频。图2给出了通用小数分频器的电路组成。 图2通用小数分频器的电路组成 改进的小数分频设计方案，将两个整数分频器由一个整数分频器和一个半整数分频器代替，结果在如上分析的两个性能方面都有所提高。利用参数化的设计思想和VHDL描述语言与原理图输入方法相结合的方式，设计并实现了一种抖

EDA分频器实验教案

实验三：整数分频器的设计 一实验目的 了解利用类属设计可配置的重用设计技术。 二实验原理 利用类属n 可以改变分频器的分频系数，输出q的频率是输入信号clk频率的1/n。通过给n赋不同的值，就可以得到需要的频率。 三实验器材 EDA实验箱 四实验内容 1.参考教材第5章中5.3.1，完成整数分频器的设计。 2.修改5. 3.1中的分频系数n，观察仿真波形和实验箱输入/输出信号的变化。 3.在试验系统上硬件验证分频器的功能。 在实验三中，建议将实验箱的实验电路结构模式设定为模式7。输入信号clk由键7的输出来模拟，输入信号reset_n由键8模拟，输出信号q接至LED：D14。当然，也可以由实验者设定到其它功能相似的键或者LED。

代码：（参考教材第5章中5.3.1） library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity div is generic(n:integer:=8); port(clk,reset_n:in std_logic; q: out std_logic); end div; architecture behavl_div of div is signal count:integer range n-1 downto 0; begin process(reset_n,clk) begin if reset_n='0' then q<='0'; count<=n-1; elsif(clk'event and clk='1' and clk'last_value='0')then count<=count-1; if count>=(n/2)then q<='0'; else q<='1'; end if; if count<=0 then count<=n-1; end if; end if; end process; end behavl_div; 五实验注意事项 1.编写代码时一定要书写规范 2模式的选择和引脚的配置一定要合理 六实验报告 简述实验过程，将实验项目分析设计，仿真和测试写入实验报告。

分频器的设计

分频器的设计 一、课程设计目的 1.学会使用电路设计与仿真软件工具Hspice，熟练地用网表文件来描述模拟电路，并熟悉应用Hspice内部元件库。通过该实验，掌握Hspice的设计方法，加深对课程知识的感性认识，增强电路设计与综合分析能力。 2.分频器大多选用市售成品，但市场上出售的分频器良莠不齐，质量上乘者多在百元以上，非普通用户所能接受。价格在几十元以下的分频器质量难以保证，实际使用表现平庸。自制分频器可以较少的投入换取较大的收获。 二.内容 分频器-概述 分频器是指使输出信号频率为输入信号频率整数分之一的电子电路。在许多电子设备中如电子钟、频率合成器等，需要各种不同频率的信号协同工作，常用的方法是以稳定度高的晶体振荡器为主振源，通过变换得到所需要的各种频率成分，分频器是一种主要变换手段。早期的分频器多为正弦分频器，随着数字集成电路的发展，脉冲分频器（又称数字分频器）逐渐取代了正弦分频器，即使在输入输出信号均为正弦波时也往往采用模数转换－数字分频－数模转换的方法来实现分频。正弦分频器除在输入信噪比低和频率极高的场合已很少使用。

分频器-作用 分频器是音箱中的“大脑”，对音质的好坏至关重要。功放输出的音乐讯号必须经过分频器中的各滤波元件处理，让各单元特定频率的讯号通过。要科学、合理、严谨地设计好音箱之分频器，才能有效地修饰喇叭单元的不同特性，优化组合，使得各单元扬长避短，淋漓尽致地发挥出各自应有的潜能，使各频段的频响变得平滑、声像相位准确，才能使高、中、低音播放出来的音乐层次分明、合拍，明朗、舒适、宽广、自然的音质效果。 在一个扬声器系统里，人们把箱体、分频电路、扬声器单元称为扬声器系统的三大件，而分频电路对扬声器系统能否高质量地还原电声信号起着极其重要的作用。尤其在中、高频部分，分频电路所起到的作用就更为明显。其作用如下： 合理地分割各单元的工作频段； 合理地进行各单元功率分配； 使各单元之间具有恰当的相位关系以减少各单元在工作中出现的声干涉失真； 利用分频电路的特性以弥补单元在某频段里的声缺陷； 将各频段圆滑平顺地对接起来。 分频器-分类 1）功率分频器：位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷

3分频器的设计

三分频器的设计 时钟输入端（clkin）首先反向和不反向分别接到两个D触发器的时钟输入端，两个D触发器的输出接到一个二输入或非门的输入端，或非门的输出反馈到前面两个D触发器的D输入端，并且或非门的输出后面接一二分频器，得到占空比为50%的三分频波形。 图1：图形设计 VHDL程序： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity fen3 is port (clkin : in std_logic; --时钟输入 qout1 : buffer std_logic; qout2 : buffer std_logic; qout3 : buffer std_logic; clkout : out std_logic --占空比为1/2的三分频输出 ); end fen3; architecture behave of fen3 is begin qout3<=qout1 nor qout2; process(clkin) begin if clkin'event and clkin='1' then --在上升沿触发 qout1<=qout3; end if;

end process; process(clkin) begin if clkin'event and clkin='0' then --在下降沿触发 qout2<=qout3; end if; end process; process(qout3) variable tem:std_logic; begin if qout3'event and qout3='1' then --二分频tem:=not tem; end if; clkout<=tem; end process; end behave; 图3：仿真结果

实验报告1 简单分频器

课程名称：FPGA指导老师：_竺老师_______成绩：__________________ 实验名称：简单分频器的设计实验类型：_______同组学生姓名：__俞杰草______ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一．实验目的 a)熟悉Xilinx ISE软件，学会设计，仿真，综合和下载。 b)熟悉实验板电路设定频率的方法。 二．实验内容 根据实验板上晶振的输入频率50MHz，如果直接用这么高的时钟频率来驱动LED的闪烁，人眼将无法分辨。因此本实验着重介绍如何通过分频计数器的方式将50MHz的输入频率降低为人眼可分辨的频率（10Hz以下），并在实验板的LED2~LED5上显示出来。 三．实验记录 【实验现象】 当将rst_n信号对应的开关拨下，led0熄灭，其他所有led亮。 当将rst_n信号对应的开关往上拨，有7盏led亮，1盏led灭，且灭的led从led0向led7，再跳回led0不断循环往复的移动。 【主要程序段分析】 reg[22:0]cnt; always@(posedge clk) if(rst_n)cnt<=23'd0; else cnt<=cnt+1'b1;//带复位键的位宽为24位的分频计数器，以降低闪烁频率reg[7:0]led; always@(posedge clk) if(rst_n) led<=8'b00000001;//按键复位 else if((cnt==23'h7fffff)&&(led==8'b10000000)) led<=8'b00000001;//循环一周后从D5开始下一周的循环 else if(cnt==23'h7fffff) led<=led<<1;//左移一位，右端补零 assign led_d2=~led[2]; assign led_d4=~led[4];

分频器的设计

首先讲一下单元: 一般情况下,我们对单元按频率会划分为超高音,高音,中高音,中音,重低音,低音,超低音 超高音:負責22kHz以上的頻率 高音:負責5000Hz~22kHz頻率、 中音:負責1500~5000Hz頻率 低音:負責1500Hz以下頻率 超低音(增加)負責200Hz以下頻率 也有网友提出其她的划分标准 以A音(C调的“哆来咪法嗦啦西”的“啦”音,频率为440赫兹)为基准音,以倍频的形式向下三个八度向上五个八度,把全音域分为八个八度,一个个八度就就是音响上常说的一个倍频程(1oct)。具体的划分就是这样的: 55－110赫兹,110－220赫兹,220－440赫兹,440－880赫兹,880－1760赫兹,1760－3520赫兹,3520－7040赫兹,7040－14080赫兹,共八段(八个八度)。这样就很清晰的瞧出频段的划分了。110赫兹以下－超低频; 110－220赫兹－低频; 220－440赫兹－中低频; 440－880赫兹－低中频; 880－1760赫兹－中频; 1760－3520赫兹－中高频; 3520－7040赫兹－高频; 7040赫兹以上－超高频。 还有两种频段划分方法 以“E”音划分 -20 次低频 20-40 极低频 40-80 低频下段 80-160 低频上段 160-320 中频下段 320-640 中频中段

640-1280 中频上段 1280-2560 高频下段 2560-5120 高频中段 5120-10240 高频上段 10240- 极高频 以“C”划分 -63 极低频 63-125 低频下段 125-250 低频上段 250-500 中频下段 500-1K 中频中段 1K-2K 中频上段 2K-4K 高频下段 4K-8K 高频上段 8K- 极高频 分频器的主要元件:电阻,电感,电容 电阻在分频器中的作用:调整灵敏度 电感:其特性就是阻挡较高频率,只让较低的频率通过电容:其特性与电感刚好相反,也就就是阻挡频率通过

译码器和分频器实验报告

VHDL硬件描述语言实 验报告 实验一：十六进制7段数码显示译码器 实验二：十分频器设计 姓名：xxx 学号：xxx 班级：xxxx 专业：集成电路工程类

实验一：十六进制7段数码显示译码器一．实验目的 主要是初步学会硬件描述语言训练，即VHDL程序设计。通过利用该语言来实践电路的设计，掌握设计文件的编译，设计电路的波形仿真分析。 二、实验器材 QuartusII软件 三、实验原理 7段数码管是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能做十进制BCD译码，然而数字系统中的处理和运算都是二进制，所以输出表达都是十六进制的，为了满足十六进制数的译码显示，最方便的方法就是利用译码程序在FPGA/CPLD中来实现。本实验中的7段译码管输出信号LED7S的7位分别接数码管的7个段，高位在左，低位在右。

四、实验内容 完成一个十六进制7段数码显示译码器的程序设计，包括编辑、编译、综合、适配、仿真，引脚及硬件测试，并且将信号引出，在数码管上显示出来。 五、实验步骤： 1.打开Quartus Ⅱ,选菜单File→New Project Wizard, 在弹出的New Project Wizard对话框中选择存入D盘中的hr文件夹中，工程命名为hr，然后点击下一步， 直到后面没有了之后，点击FINISH。之后按File→New

中VHDL File。然后在这个文件中输入程序，程序输入 完成后，先保存在hr文件夹中，然后检测，找到错误 改正。 2.程序文件存盘。选择菜单File→Save As, 将此原理图 文件存于刚建立的目录D:\hr中。 3.绘制一位十进制计数器原理图。选择File→New中 Vector Waveform File然后在波形图的左边空白地 方双击左键两次,对话框中选择Node Finder在选择 List，之后导入到右边，点击OK。之后绘制好电路图，保存在同一个文件里面。 4.仿真测试。全程编译后，启动仿真器，点击processing|start simulation直至出现 simulation was successful，仿真结束。观察仿真结果。 时序仿真图：

FPGA实验一：简单分频器的设计

实验报告 课程名称：_____FPGA 实验______指导老师：__竺红卫/陈宏__成绩：__________________ 实验名称：___实验一：简单分频器的设计____实验类型：_FPGA 实验_同组学生姓名：__ 一、实验目的和要求（必填） 1. 熟悉 Xilinx ISE 软件，学会设计、仿真、综合和下载； 2. 熟悉实验板电路设定频率的方法。 二、实验内容和原理（必填） 实验内容： 根据实验板上晶振的输入频率 50MHz ，如果直接用这么高的时钟频率来驱动 LED 的闪烁，人眼将无法分辨。因此本实验着重介绍如何通过分频计数器的方式将 50MHz 的输入频率降低为人眼可分辨的频率（10Hz 以下），并在实验板的 LED0~LED7上显示出来。 LED 照片如下图： 实验原理： 实验板在滑动开关的上面有8 个独立的贴片LED 。 LED 一端接地，另一端通过390 欧的限流电阻接到Spartan-3E 上。要点亮一个LED ，向相应的控制位置输出高电位。 三、主要仪器设备（必填） 1. 电脑一台； 2. 实验板一块，XilinxSpartan-3E ； 3. 实验板电源一只； 4. 实验板连接电脑的下载线一根。 四、实验步骤和现象 1.新建Project 和Verilog Module 打开电脑桌面上的 Xilinx ISE14.1 软件，选择 project →new project 建立新项目,输入 project name 。

核对选择Spartan3E 和XC3S500E 和FG320 的封装形式。 跳出下面的选择框。

选择New Source，并在下面的选择框中选Verilog Module,填写刚才的new project name。 跳出下面的选择框。点击NEXT。