????????樂鑫科技考了好幾次四倍頻了，輸入一個clk，要求輸出一個clk_out，滿足clk_out的頻率是clk的四倍。

????????要注意的是，這里實現(xiàn)的是倍頻，而不是分頻，如果是分頻的話很好實現(xiàn)，在up前期專欄中對任意奇數(shù)分頻、偶數(shù)分頻、小數(shù)分頻都做了具體介紹，但這里的倍頻實現(xiàn)起來則需要一些不同于分頻的技巧。

????????這里實現(xiàn)的技巧就是利用組合邏輯的延時來實現(xiàn)倍頻。

二倍頻

????????在實現(xiàn)四倍頻之前，我們先來實現(xiàn)二倍頻。利用一小段組合邏輯clk_out = Q^clk來做延遲，然后Q的改變通過檢測clk_out的上升沿來實現(xiàn)。實現(xiàn)代碼如下:

波形如下：

????????通過計數(shù)器count可以看見，計數(shù)器每在clk_out的上升沿，計數(shù)器加1，從波形中我們可以看到計數(shù)器在每個clk的周期里，都加了兩次1，也就是說clk_out的頻率是clk頻率的兩倍，由此我們就實現(xiàn)了二倍頻，只不過是占空比極小的二倍頻。

????????實現(xiàn)原理：初始化Q為0，在clk為低時， Q=0,clk=0所以，clk_out=Q^clk=0。在clk上升沿到來的瞬間，clk=1，Q=0，所以得到clk_out=Q^clk=1。從而clk_out的時鐘上升沿到來，clk_out的時鐘上升沿到來后，觸發(fā)always語句塊后的敏感事件列表，使得Q = ~Q；所以Q=1。右因為Q =1,clk=1，所以clk_out = Q ^clk=0，相當(dāng)于產(chǎn)生了一個極小的脈沖。

????????打開modelsim中仿真時間片的模式后，可以看見，clk上升沿時刻的數(shù)據(jù)變化和我們所描述分析的一致。下降沿同理。

四倍頻

????????在理解了二倍頻的實現(xiàn)原理（利用組合邏輯延時，配合always敏感事件列表創(chuàng)造極短脈沖）后，四倍頻的實現(xiàn)也是同樣的道理。

????????只不過再二倍頻的基礎(chǔ)上， 再次二倍時，使用的參考時鐘為第一次二倍頻得到的時鐘，譬如第一次二倍頻產(chǎn)生的二倍時鐘令其為clk_out_temp1，那么第二次做二倍頻的時候，以clk_out_temp1為參考時鐘，令clk_out_temp2 = Q1 ^ clk_out_temp1;

代碼：

波形：

????????如何判斷我們代碼是否實現(xiàn)了二倍頻呢？利用一個計數(shù)器，每在最終生成的clk_out時鐘上升沿來進(jìn)行計數(shù)器加1。

????????從波形圖可以看到，每一個clk時鐘周期里，count計數(shù)器都加了4，也就是經(jīng)歷了4個clk_out的時鐘上升沿，也即，每一個clk周期，對應(yīng)四個clk_out周期，也就是實現(xiàn)了我們所說的時鐘四倍頻，只不過四倍頻得到的時鐘的占空比非常?。úㄐ螆D上展示為尖峰脈沖）。

ps:由于b站截圖顯示不全，up將完整代碼傳至網(wǎng)盤自取，總計代碼量60行左右，題目難度：

★★☆☆☆。

代碼自取

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提取碼：ffv9?