01-module/分频器/激励写法

1.module

• module有出入接口,输出接口
• module有时钟和复位

// input 
clock;
rest_n;   // n表示低电平复位

//output
o_data;

module module_a(
  // module是关键字表示声明一个模块
  // module module名
  // module .. endmodule是一对
  // module module_name(模块的输入输出列表);
  // 输入只能是wire变量,只有线才能连入module
  // 输出可以是wire类型也可以是reg类型,一般是reg变量
  // 不写位宽,默认是1bit位宽的
  input wire clk,
  input wire rest_n,
  output reg [7:0] o_data   // 8bit数据
);

endmodule

module Lut_m(
	input wire sclk,
	input wire rst_n,
	input wire [9:0] i_data,
	input wire [15:0] i_sin,
	
	output reg [15:0] o_cos,
	output reg o_div_clk,
	output reg [9:0] div_clk,

  // module中包含子module
  // 嵌套子模块,就是例化,首先要先将子模块写成单独的模块
  // 例化:先写模块的名字 例化的名字
  sub_m u_sub_m (
    // 如何引入接口
    //用点的方式先写模块的接口(接入的接口)
    .sclk   (sclk),
    .rst_n  (rst_n),
    .i_data (i_data),
    .i_sin  (i_sin),
    .o_cos  (o_cos),
    .o_data (o_data)
  );

  sub_n u_sub_n(
    .sclk   (sclk),
    .rst_n  (rst_n),
    .i_data (i_data),
    .i_sin  (i_sin),
    .o_data (o_data)
  );
);

endmodule

2.分频器

// 输入50MHz,二分频
module div_clk(
  input wire sclk,
  input wire rst_n,
  output reg div_clk_o
);
  // 分频器,需要一个计数器,二分频,需要记录01状态,1bit
  // div_cnt就是一个计数器
  // 计数器为0的时候,输出为低,计数器为1的时候,输出为高
  reg div_cnt;
  
  //寄存器使用always语句进行赋值的
  // 这是一种异步复位的写法
  // 在时钟上升沿的时候触发逻辑
  // 复位使用作用下实现复位逻辑
  
  // 计数器逻辑
  always@(posedge sclk or negedge rst_n)
  begin
    if(rst_n == 1'b0)
    begin
      div_cnt <= 1'b0;
    end
    else begin
      div_cnt <= div_cnt + 1'b0;
    end
  end
  
  // 产生div_sclk_o
  always@(posedge sclk or negedge rst_n) begin 
    if(rst == 1'b0) begin
      div_cnt <= 1'b0;   
    end
    else if(div_cnt == 0) begin 
      div_clk_o <= 1;
    end
    else 
      div_clk_o <= 0;
  end
endmodule

• div_cnt = 0的时候,给输出赋值1,下一个时钟上升沿就可以输出1
• div_cnt = 1的时候,给输出赋值0,下一个时钟上升沿就可以输出0
  在时序电路里，一般系统时钟都是高频的，不同外设对时钟频率的要求不同，所以需要通过分频来获得相应的时钟频率，一般都是将高频的时钟转换为低频的时钟。最简单的分频就是2分频，也就是把时钟频率减半，输出时钟和输入时钟上升沿对齐，波形图是这样的：
  
  有遇到需要奇数分频的时候，这时候上升沿和下降沿都需要用到，3分频波形图是这样的：
  
  上面两张图都是50%占空比的，有的时候我们只需要用输出时钟的上升沿，不需要考虑下降沿，这样的话我们的输出时钟只需要是单脉冲的就可以了，设计的时候会简单很多，单脉冲的3分频波形图是这样的：
  

8分频 -- 4周期反转一次
4分频 -- 2周期反转一次

3分频 -- 1.5周期/3周期
5分频 -- 2.5周期/5周期
7分频 -- 3.5周期/7周期

后期会补充分频器和计数器的书写方式