原创 VHDL 50%占空比奇数分频器之方法一，程序引发的器件资源消耗的问题与FPGA资源利用问题

 2009-2-4 10:26  6125 8 8 分类: FPGA/CPLD

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity fredivn1 is
GENERIC(N:integer:=7); --可以是3，5，7，9，11，。。。
port(clk:in std_logic;
outclk:out std_logic);
end fredivn1;

architecture rtl of fredivn1 is
signal count1,count2:integer range 0 to N;
signal q,outclk1,outclk2:std_logic;
begin
q<=outclk1 and outclk2;
    outclk<=q xor outclk1;
process(clk)
begin
if(clk'event and clk='1') then
  if(count1=N-1) then
   count1<=0;
  else
   count1<=count1+1;
  if count1<(integer(N/2)) then
   outclk1<='0';
  else
   outclk1<='1';
  end if;
  end if;
end if;
end process;

process(clk)
begin
if(clk'event and clk='0') then
  if(count2=N-1) then
   count2<=0;
  else
   count2<=count2+1;
  if count2<(integer(N/2)) then
   outclk2<='1';
  else
   outclk2<='0';
  end if;
  end if;
end if;
end process;

end rtl;

程序出自《CPLD/FPGA 常用模块与综合系统设计实例精讲》作者罗苑棠

电子工业出版社

本人对程序中粗体字部分进行了修改，既

signal count1,count2:integer range 0 to N;

原书为signal count1,count2:integer ；

本人用Quartus II 发现如果使用原书为signal count1,count2:integer ；则

count1，count2 默认生成32位长度，同时count1，count2自累加也是32位长度；消耗141个LE；仿真时间长度不够出来结果也是有问题；

如果改成signal count1,count2:integer range 0 to N;

如果改成signal count1,count2:integer ：=0；但是

count1，count2 默认生成32位长度，同时count1，count2自累加也是32位长度；消耗139个LE；仿真也正确；

所以大家在使用integer时，对数据进行范围限制；这样可可好的节约器件资源。。。

解决问题；

VHDL 50%占空比奇数分频器总结：

1.对输入时钟上升沿进行计数，然后让一个内部信号在前一半时间里为低，后一半时间为高

  if count1<(integer(N/2)) then --integer(N/2),这里的N=7；integer(N/2)=3，
   outclk1<='0';                        --当N<3输出0
  else
   outclk1<='1';                       --当N>=3输出1；

2.对输入时钟下降沿进行计数，然后让一个内部信号在前一半时间里为高，后一半时间为低

if count2<(integer(N/2)) then   --当N<3输出高
   outclk2<='1';
  else
   outclk2<='0';                     --当N>=3输出低

3.把1和2信号波形相与，得到一个半CLK周期的高电平信号

4.把3的信号与1的信号相异或就可得到占空比我1：1的7分频奇数分频时钟；

下面是modelsim 6.1g的仿真波形（3分频，50%占空比）

https://static.assets-stash.eet-china.com/album/old-resources/2009/2/4/13ce1ebb-0aff-4573-8131-cb1ff35e5c97.rar 里面是modelsim仿真波形图片在PDF里面

下面是图片，点击图片然后展开图片就可以了