多路分频器设计

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1.mis603教程上有这个实例，大家可以进行参考设计，分频器是FPGA学习的基础，大家要熟练掌握。
2.我由于要学习一下MODELSIM的仿真，今天就拿此历程熟悉一下modelsim的仿真过程。
多路分频主要是是实现2/3/4/8分频，教程讲解很详细，不必细说。只是注意3分频的技术重点。
源代码如下：
module fenpin(
      input clk_i,
               input rst_n_i,
               output div2_o,
               output div4_o,
               output div3_o,
               output div8_o
               );
      //2分频
      reg div2_o_r;
      always@(posedge clk_i or negedge rst_n_i)
         begin
               if(!rst_n_i)
               div2_o_r<=1'b0;
               else
               div2_o_r<=~div2_o_r;
               end
      //计数器产生
      reg [1:0] div_cnt1;
      always@(posedge clk_i or negedge rst_n_i)
      begin
         if(!rst_n_i)
               div_cnt1<=2'b00;
               else
               div_cnt1<=div_cnt1+1'b1;
      end
      //4分频
      reg div4_o_r;
      always@(posedge clk_i or negedge rst_n_i)
         begin
               if(!rst_n_i)
               div4_o_r<=1'b0;
               else if(div_cnt1==2'b00||div_cnt1==2'b10)
               div4_o_r<=~div4_o_r;
               else
               div4_o_r<=div4_o_r;
               end
      //8分频
      reg div8_o_r;
      always@(posedge clk_i or negedge rst_n_i)
         begin
               if(!rst_n_i)
               div8_o_r<=1'b0;
               else if((~div_cnt1[0])&&(~div_cnt1[1]))
               div8_o_r<=~div8_o_r;
               else
               div8_o_r<=div8_o_r;
               end

         //3分频
            reg [1:0]pos_cnt;
            reg [1:0]neg_cnt;
            always@(posedge div2_o_r or negedge rst_n_i)
            begin
            if(!rst_n_i)
                     pos_cnt<=2'b0;
            else if(pos_cnt==2'd2)
                  pos_cnt<=2'b0;
            else
                  pos_cnt<=pos_cnt+1'b1;
                              end
         always@(negedge div2_o_r or negedge rst_n_i)
            begin
            if(!rst_n_i)
                     neg_cnt<=2'b0;
            else if(neg_cnt==2'd2)
                     neg_cnt<=2'b0;
            else
                     neg_cnt<=neg_cnt+1'b1;
            end
               reg div3_o_r0;
               reg div3_o_r1;
               always@(posedge div2_o_r or negedge rst_n_i)
               begin
               if(!rst_n_i)
               div3_o_r0<=1'b0;
               else if(pos_cnt<2'd1)
               div3_o_r0<=1'b1;
               else
               div3_o_r0<=1'b0;
               end
               always@(negedge div2_o_r or negedge rst_n_i)
               begin
               if(!rst_n_i)
               div3_o_r1<=1'b0;
               else if(neg_cnt<2'd1)
               div3_o_r1<=1'b1;
               else
               div3_o_r1<=1'b0;
               end
               assign div2_o=div2_o_r;
               assign div4_o=div4_o_r;
               assign div3_o=div3_o_r0|div3_o_r1;
               assign div8_o=div8_o_r;
endmodule

然后进行仿真，撰写testbench,可以将testbench看做一个模块或者设备，和你自己编写的模块进行通信。通过testbench模块向待测模块输出信号作为激励，同时接收从待测模块的输出信号来查看结果。
因此待测模块reg信号变成wire型，wire信号变成reg型。（inout型信号也要变成wire型，同时要用一个reg型信号作为输出寄存器，同时设置一个三态门）。
testbench代码如下：
// Verilog Test Bench template for design : fenpin
//
// Simulation tool : ModelSim (Verilog)
//

`timescale 1 ps/ 1 ps
module fenpin_vlg_tst();
// constants
// general purpose registers
reg eachvec;
// test vector input registers
reg clk_i;
reg rst_n_i;
// wires
wire div2_o;
wire div3_o;
wire div4_o;
wire div8_o;

// assign statements (if any)
fenpin i1 (
// port map - connection between master ports and signals/registers
      .clk_i(clk_i),
      .div2_o(div2_o),
      .div3_o(div3_o),
      .div4_o(div4_o),
      .div8_o(div8_o),
      .rst_n_i(rst_n_i)
);
initial
begin
rst_n_i=0;
clk_i=0;
#1000;
@(posedge clk_i);
rst_n_i=1;
#100000000;
$stop;
$display("Running testbench");
end
always
// optional sensitivity list
// @(event1 or event2 or .... eventn)
begin
// code executes for every event on sensitivity list
// insert code here --> begin

@eachvec;
// --> end
end
always #20 clk_i=~clk_i;
endmodule
最后进行仿真观察波形！

贾文洋 · 发表于 2015-12-31 17:56:14

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