如何将 vhdl 中的频率设置为 0.01 Hz？

Posted 2023-04-13

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【中文标题】如何将 vhdl 中的频率设置为 0.01 Hz？【英文标题】：How to set frequency in vhdl at 0.01 Hz? 【发布时间】：2021-11-15 12:00:03 【问题描述】：

我需要在 vhdl 中除频，因此得到的频率将为 0.01 Hz，但我不知道该怎么做。我尝试使用通用地图，但后来出现错误。我正在使用 Nexys3。我知道 Nexys3 的频率是 100 MHz，所以我试着把它分成 0.01。

entity stotinkasekunde is
port (
    izlaz: out std_logic_vector(3 downto 0);
    led: out std_logic_vector(6 downto 0);
    clk, ss: in std_logic
);
end stotinkasekunde;

architecture Behavioral of stotinkasekunde is
signal clk_o: std_logic;
signal temp: std_logic_vector(3 downto 0);
begin
s1: entity work.frekdiv generic map(10000000000) port map(clk, clk_o);
process (clk_o)
begin
    if (clk_o'event and clk_o='1') then
        if (ss='1') then
            temp <= temp+1;
            if (temp >= 1010) then
                temp <= "0000";
            end if;
        end if;
    end if;
end process;

错误：第 18 行：文字 10000000000 超出最大整数值。

【问题讨论】：

你知道输入频率吗？因为这看起来像是来自 Nexys3 上的时钟源？我希望现在好多了。您可以检查它是否与1000 的分隔器一起使用，如果可以，则您知道您对frekdiv 组件的使用是正确的，然后您可以简单地级联多个分隔器。跨度> @user16145658 我想你算错了零。泛型中的值是 10,000,000,000 ，在大多数（如果不是全部？）实现也限制整数的 32 位之外。您没有向我们展示相关实体frekdiv。如果这是您自己的，请考虑重新设计它以启用更大的除数。如果无法更改，请考虑使用两个级联实例。 【参考方案1】：

对于 100Mhz 特别是首先将问题分解为两部分

将频率除以 2 的最高可除幂，以便通过使用此处使用位魔术表达式 (n & (~(n - 1))) 的方法将输入时钟除以 2 的整数最高幂找到该数字或尝试从 1 次方到 2 的 26 次方最接近该数字但因数低于 2 的所有系列，换句话说，100000000 / 2^26 = 1.490116 作为系列的上限（https://www.geeksforgeeks.org/highest-power-of-two-that-divides-a-given-number/ )

然后是 2 的非整数幂（https://www.slideshare.net/DeepakFloria/divide-by-n-clock, https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_divider）

因此，得到的时钟分频计算可以写成 100000000 Hz / ((2^8)* (25 ^ 4) * (10)) 正好等于 0.1 Hz

注意事项：

我们如何找到一个最右边的设置位相同且所有其他位都为 0 的数字？

记住：总体方案是取 100000000Hz 然后除以 2 的最大偶数幂（为什么偶数，因为 2 的幂已经是偶数了，提示基数为 2...）

然后继续将 390625 Hz 除以 25 的幂，特别是因为 625 作为数字 625、25^2 和 2 390000 的最低部分，减去 25 时的剩余部分，很好625 本身的幂，使得原来可以被 25 整除。

除以 25，除以 25，除以 25，除以 25 然后除以 10 得到 0.1 Hz

如何实施：

除以 2 可以通过使用 mod-n 计数器来完成，在我们的例子中 n 是 2 的幂，或者某种移位寄存器、约翰逊计数器等......

除以 25（或 25 的幂），或除以 10

两者都使用下面链接中的示例方案，但不使用相同的数字

https://electronics.stackexchange.com/a/61607/20332