大家好我是酸菜魚，這個系列著重講解數(shù)字ic或FPGA實習面試及秋招面試的高頻手撕代碼題。

往期題目：

數(shù)字IC手撕代碼-分頻器（任意偶數(shù)分頻，任意奇數(shù)分頻，任意小數(shù)分頻）----分頻大師 - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)

數(shù)字IC手撕代碼-序列檢測（狀態(tài)機寫法） - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)

數(shù)字IC手撕代碼-序列檢測（移位寄存器寫法） - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)

什么是分頻

? ? ? ? 分頻就是生成一個新時鐘，該新時鐘的頻率是原有時鐘頻率的整數(shù)分之一倍，新周期是原有周期的整數(shù)倍。

????????再簡單來說，讓你手撕一個四分頻電路，就是寫代碼生成一個周期是原來四倍的時鐘，如果手撕一個三分頻電路，就是寫代碼生成一個周期是原來三倍的時鐘。

????????如上圖所示，就是一個四分頻電路的波形，四分頻后，新的clk_out的頻率是原來的1/4，也即周期是原來的4倍，從圖中可以看到，clk每過4個周期，clk_out過1個周期。

小數(shù)分頻?

????????在之前的專欄中，講完了任意占空比任意偶數(shù)分頻器，以及任意占空比任意奇數(shù)分頻器后，下面討論更加夸張的小數(shù)分頻。什么是小數(shù)分頻？以及怎么實現(xiàn)? 9/4，17/3 ，6.3 等任意小數(shù)分頻？？

????????編碼小數(shù)分頻，就不能看微觀了，要用宏觀的眼界去看，比如實現(xiàn)一個 17/3 分頻，表達成：17 除以 3 得商為 5 余2。

? ? ? ? 那么我們就可以通過5（商）分頻和7（商+余數(shù)）來實現(xiàn) 17/3 分頻。

? ? ? ? 現(xiàn)在我們來確定5分頻和7分頻的次數(shù)，設：

? ? ? ? 5分頻的次數(shù)為a? ,? ? ? 7分頻的次數(shù)為b;

? ? ? ? 那么應該有：

? ? ? ? a+b=3（除數(shù)）

? ? ? ? 5a+7b = 17（被除數(shù)）

? ? ? ? 解得a=2，b=1，也就是說通過2次5分頻和1次7分頻可得到 17/3 分頻。

? ? ? ? 這樣編程完之后就實現(xiàn)了17/3分頻，那么自然會有個疑問，為什么這樣就實現(xiàn)了？詳細看，仍然是五分頻管五分頻的，七分頻管七分頻的，大家各管各的，這算哪門子的小數(shù)分頻?。?？

? ? ? ? 所以就要提到我們前面說的宏觀來看。宏觀來看，總共是17個時鐘周期，由三個分頻器均分，那么平均每個分頻器就是分到17/3了，這就是小數(shù)分頻，這是一個宏觀的平均概念。解釋完概念，我們下面開始手撕代碼。

代碼：?

testbench：?

如同我們分析的一樣，兩個五分頻，一個七分頻，每十七個周期循環(huán)一次。即每十七個周期有三個分頻器，平攤下來就是 17/3 。

? ? ? ? 小數(shù)分頻的缺點就是 占空比不為50%，要想實現(xiàn)50%占空比的小數(shù)分頻，涉及很多算法，具體算法十分復雜，一般不會作為手撕代碼題，本篇專欄到此結束。