基于FPGA的雙模前置小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2010-11-12 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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4 波形仿真

上述的÷8/9雙模前置分頻器的描述程序經(jīng)ModelSim編譯、時(shí)序模擬后，得到的波形如圖2所示。

由圖2可見(jiàn)，當(dāng)reset為0時(shí)，分頻器復(fù)位，當(dāng)a為1時(shí)，進(jìn)行8分頻，當(dāng)a為0時(shí)則進(jìn)行9分頻。

如圖3所示，在前3個(gè)時(shí)鐘，a值為0，則進(jìn)行9分頻，其后一個(gè)時(shí)鐘a為1，進(jìn)行8分頻，后兩個(gè)脈沖，又進(jìn)行9分頻，后進(jìn)行一次8分頻，然后又進(jìn)行兩次9分頻，最后進(jìn)行一次8分頻。

5 電路實(shí)現(xiàn)

FPGA現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FieldProgrammableGateArray）是20世紀(jì)80年代中期出現(xiàn)的高密度可編程邏輯器件。FPGA及其軟件系統(tǒng)是開(kāi)發(fā)數(shù)字電路的最新技術(shù)。他利用EDA技術(shù)，以電路原理圖、硬件描述語(yǔ)言、狀態(tài)機(jī)等形式輸入設(shè)計(jì)邏輯；他提供功能模擬、時(shí)序仿真等模擬手段，在功能模擬和時(shí)序仿真度滿足要求后，經(jīng)過(guò)一系列的變換，將輸入邏輯轉(zhuǎn)換成FPGA器件的編程文件，以實(shí)現(xiàn)專用集成電路。本設(shè)計(jì)選用Xilinx公司推出的90nm工藝制造的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陳列Spartan-3來(lái)設(shè)計(jì)小數(shù)分頻器，體積減小，可靠性提高。

6 結(jié)語(yǔ)

采用前置雙頻分頻器設(shè)計(jì)的小數(shù)分頻器，小數(shù)分頻器的精度受控制計(jì)數(shù)器的影響，當(dāng)n值為100時(shí)，小數(shù)分頻的精度達(dá)到1/100；當(dāng)n值為1000時(shí)，小數(shù)分頻的精度達(dá)到1/1000；依此類推。FPGA有相當(dāng)豐富的硬件資源，因此可以用FPGA設(shè)計(jì)高精度的小數(shù)分頻器。采用FPGA組成的數(shù)字頻率合成器，單環(huán)鑒相頻率達(dá)100MHz以上，分辨率可達(dá)10－6。這種小數(shù)分頻器得到了廣泛的應(yīng)用，例如，對(duì)圖象采集系統(tǒng)中的行分頻和列分頻的設(shè)計(jì)，就可以應(yīng)用本分頻器電路作為時(shí)鐘發(fā)生器。