對于任意小數分頻，如果有PLL的話，直接倍頻再分頻即可；或常用的方法有雙模前置小數分頻和脈沖刪除小數分頻。前一種方法設計較為復雜，因此主要以第二種方式為主設計了一下。

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任意小數均可以化為分數，例如要進行5.3分頻即53/10分頻，因此之后全部以分數來表示。

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以13/4分頻為例，我們首先要想明白什么是13/4分頻。什么是2分頻呢？就是每兩個輸入時鐘得到一個輸出時鐘，4分頻就是4/1即四個輸入時鐘得到一個輸出時鐘，因此13/4分頻其實就是13個輸入時鐘得到4個輸出時鐘，想明白這一點很重要。

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在雙模前置小數分頻設計中，雖然這個設計我還沒完成不過也提一下，是通過分數值的前后兩個正數數分頻選擇輸出得到最終結果的。對于13/4而言：

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M = 13/4 = 3 ... 1

這意味著13/4的分頻可以通過3分頻和4分頻選擇輸出得到，繼續計算：

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a + b = 4 3a + 4b = 13

得到a=3，b=1。也就是說通過3個3分頻和1個4分頻可以得到13/4分頻。

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在不考慮其他情況僅僅做簡單選擇輸出的話，可以畫出這樣的時序圖：

可以看到通過3分頻和4分頻“湊”出了13/4分頻，不過這樣的時鐘我覺得用處不大。當然了真正這樣設計時不能這樣簡單的先3個3分頻再1個4分頻，還有一些處理，這里就先不提了。

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還是回到剛剛話，13/4分頻其實就是13個輸入時鐘得到4個輸出時鐘，因此脈沖刪除小數分頻相對比較簡單。意思就是在13個輸入時鐘里我刪掉9個時鐘周期，這樣不就書粗了4個時鐘周期了么，就是這樣。那應該怎么刪呢，查了一些論文后得到結論：

1.設置寄存器cnt位寬自定，我用的[7:0]，初始值為0；

2.在clk_in的上升沿＋4，并判斷是否大于13，若大于13在下一周期-13；

3.cnt小于13時候，刪除脈沖信號delete=1，大于13時候delete=0；

說起來比較亂，畫個表表示下，每12個周期我們作為一個循環來看：

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時鐘序號	cnt值	是否刪除
0	4	Y
1	8	Y
2	12	Y
3	(16->)3	N
4	7	Y
5	11	Y
6	(15->)2	N
7	6	Y
8	10	Y
9	(14->)1	N
10	5	Y
11	9	Y
12	(13->)0	N
0	4	?

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從表中可以看到每13個周期有4個周期沒有被刪除，剛好滿足要求。

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我們再來試一個，11/9吧：

時鐘序號	cnt值	是否刪除
0	9	Y
1	18->7	N
2	16->5	N
3	14->3	N
4	12->1	N
5	10	Y
6	19->8	N
7	17->6	N
8	15->4	N
9	13->2	N
10	11->0	N
0	9	?

可以看到11個時鐘里有刪除了2個，輸出了9個，完美。

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下面以代碼用進行測試設計，代碼中fraction是分頻的分子，denominator 是分母，以參數形式設置，testbench中進行傳入。

module DIV(input clk_in ,input rst ,output clk_out); parameter fraction = 1; parameter denominator = 1;reg [7:0]cnt; reg delete; always @(posedge clk_in or posedge rst) beginif (rst) begin// resetcnt <= 0;delete <= 0;endelse if (cnt > fraction) begincnt <= cnt + denominator - fraction;delete <= 0;endelse begincnt <= cnt + denominator;delete <= 1;end endassign clk_out = delete ? 1 : clk_in; endmodule

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testbench文件，測試21/8分頻。cnt_in和cnt_out僅僅是為了方便數輸入時鐘和輸出時鐘而設置的，沒有實際意義：

module tb;// Inputsreg clk_in;reg rst;// Outputswire clk_out;parameter fraction = 21;parameter denominator = 8;// Instantiate the Unit Under Test (UUT)DIV #(.fraction(fraction),.denominator(denominator))uut (.clk_in(clk_in),.rst(rst),.clk_out(clk_out));initial beginclk_in = 0;forever #2 clk_in = ! clk_in;endinitial beginrst = 1;forever #50 rst = 0;endreg [7:0]cnt_in, cnt_out; always @(posedge clk_in or posedge rst) beginif (rst) begin// resetcnt_in <= 0;endelse if (cnt_in == fraction) begin// resetcnt_in <= 1;endelse begincnt_in <= cnt_in + 1;end endalways @(posedge clk_out or posedge rst) beginif (rst) begin// resetcnt_out <= 0;endelse if (cnt_out == denominator) begin// resetcnt_out <= 1;endelse begincnt_out <= cnt_out + 1;end endendmodule

仿真波形圖：?

從紅框區域可以看得出，21個輸入周期剛好輸出8個輸出周期，當然這計數可以不怎么看，我們自己會數嘛。

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ps.

在網上還看到了另外一種方式，感覺思路有點相似，也是相加超過分子后就減去分子再相加，把實現的代碼貼在這里：

module DIV(input clk_in ,input rst ,output reg clk_out); parameter fraction = 1; parameter denominator = 1;reg [8:0]cnt; wire vld;assign vld = ((cnt >= fraction>>1) && (cnt < fraction)) ? 1 : 0;always @(posedge clk_in or posedge rst) beginif (rst) begin// resetcnt <= 0;endelse if(cnt > fraction) begincnt <= cnt + denominator - fraction;endelse begincnt <= cnt + denominator;end endalways @(posedge clk_in or posedge rst) beginif (rst) begin// resetclk_out <= 0;endelse if (vld) beginclk_out <= 1;endelse beginclk_out <= 0;end endendmodule

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同樣用之前的testbench做21/8的分頻，看波形：?

的確是實現了目的，不過好亂的波形呀。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的任意小数分频设计的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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