50Mhz产生时间

分频:单个时钟周期变长,频率变小,若50Mhz实现2分频,则分频后为25Mhz

倍频:单个时钟周期变短,频率变大

50Mhz 对应一个计数为0.02us,也就是20纳秒,计数到1us要50个计数,其他可自己算,下面是产生1us、1ms、1s的方法

module count_time
#(
    parameter CNT_1US_MAX = 6'd49,
    parameter CNT_1MS_MAX = 10'd999,
    parameter CNT_1S_MAX = 10'd999
)
(
    input wire sys_clk,
    input wire sys_rst_n,
    output reg  led_out
);
//50Mhz为20ns

reg [9:0]cnt_1s;     //让1ms计数到1000
reg [9:0]cnt_1ms;    //让1us计数到1000
reg [5:0]cnt_1us;  //计数到50
reg cnt_en;
//1us
always@ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
        cnt_1us <= 6'd0;
    else if(cnt_1us == CNT_1US_MAX)
        cnt_1us <= 6'd0;
    else 
        cnt_1us <= cnt_1us +6'd1;
 //1ms       
always@ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
        cnt_1ms <= 10'd0;
    else if(cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX)
        cnt_1ms <= 10'd0;
    else if(cnt_1us == CNT_1US_MAX)
        cnt_1ms <= cnt_1ms +10'd1;
    else
        cnt_1ms <= cnt_1ms;
 //1s      
always@ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
        cnt_1s <= 10'd0;
    else if(cnt_1s == CNT_1S_MAX && cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX)
        cnt_1s <= 10'd0;
    else if(cnt_1us == CNT_1US_MAX && cnt_1ms == CNT_1MS_MAX )
        cnt_1s <= cnt_1s + 10'd1;
    else
        cnt_1s <= cnt_1s;
        
//控制状态        
always@ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
        cnt_en <= 1'b0;
    else if(cnt_1s == CNT_1S_MAX && cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX)
        cnt_en <= ~cnt_en;
    else 
        cnt_en <= cnt_en;
        
always@ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
        led_out <= 1'b1;
    else if((cnt_en == 1'b0) && (cnt_1ms <= cnt_1s) 
            || (cnt_en == 1'b1) && (cnt_1ms >= cnt_1s))
        led_out <= 1'b0;
    else 
        led_out <= 1'b1;
endmodule


时钟频率对应的时钟周期 
5MHz 200ns

10MHz 100ns

20MHz 50ns

25MHz 40ns

33MHz 30ns

40MHz 25ns

50MHz 20ns

66MHz 15ns

80MHz 12ns

100MHz 10ns

120MHz 8.3ns

133MHz 7.5ns

166MHz 6.0ns

200MHz 5.0ns

250MHz 4.0ns

300MHz 3.3ns

333MHz 3.0ns

400MHz 2.5ns

500MHz 2.0ns

800MHz 1.2ns

1GHz 1.0ns

4GHz 0.25ns

常用单位换算

1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,1kHz=1000Hz
1s=1000ms,1 ms=1000μs,1μs=1000ns
s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒)

行扫描周期 * 场扫描周期 * 刷新频率 = 时钟频率

<think>好的,我现在需要解决如何生成125MHz的时钟信号的问题。首先,用户提到了他们之前遇到的例子是将50MHz分频到1MHz,这可能涉及到分频器的使用。不过125MHz的频率比常见的基准时钟可能更高,所以可能需要不同的方法。 首先,我应该考虑FPGA或ASIC设计中常用的时钟生成方法。通常,生成特定频率的时钟信号可以通过以下几种方式:直接使用晶体振荡器、锁相环(PLL)或数字锁相环(DPLL)、分频器或倍频器,或者通过内部逻辑生成。 根据用户提供的引用,特别是引用[2]和[3],他们提到了生成非50%占空比的时钟信号以及使用Verilog代码来生成固定数目的时钟信号。不过对于高频信号如125MHz,直接使用分频可能不太现实,因为基准频率可能需要更高,或者需要倍频。 例如,如果FPGA有一个100MHz的基准时钟,要生成125MHz,可能需要通过PLL进行倍频。比如,PLL可以将100MHz乘以5/4,得到125MHz。这涉及到PLL的配置,设置合适的倍频和分频系数。 另外,引用[1]中的例子是分频,但分频只能得到比原频率低的信号。而用户需要的是125MHz,可能原基准频率较低的话,就需要倍频。因此,使用PLL或DLL(延迟锁相环)是更常见的方法。 如果基准时钟足够高,比如250MHz,那么分频到125MHz只需要二分频,这样占空比可以保持50%。如引用[3]中的代码,使用分频计数器翻转时钟。例如,每计数一次基准时钟的周期,然后翻转输出时钟,这样二分频即可得到一半频率的信号。但前提是基准频率必须是目标频率的两倍。 但若基准频率不是整数倍的话,可能需要更复杂的方法,比如小数分频,但这会导致占空比不稳定,或者使用混合方法。例如,交替使用不同分频系数来逼近目标频率。不过这样生成的时钟可能不太稳定,适用于某些特定场合。 另外,引用[2]提到生成非50%占空比的时钟信号,可能在某些情况下有用,但通常系统时钟需要稳定的50%占空比,所以这可能不适用于所有情况。 总结可能的步骤: 1. 确定基准时钟频率。例如,假设FPGA50MHz的基准时钟,想要生成125MHz,这需要倍频,因为125是50的2.5倍,这可能需要小数PLL配置。 2. 使用FPGA内部的PLL或DCM(数字时钟管理器)模块,配置倍频系数和分频系数。例如,将50MHz乘以5得到250MHz,再分频2得到125MHz。这样,PLL的设置可能是M=5,D=2。 3. 如果基准频率允许整数倍频,这种方法是最直接和稳定的。例如,基准100MHz,乘以5/4得到125MHz(可能需要更复杂的PLL设置)。 4. 如果无法使用PLL,可能需要通过内部逻辑生成,例如使用计数器进行分频或倍频。但高频情况下,逻辑生成的时钟可能会有抖动和时序问题,通常不建议这样做,而是推荐使用专用的时钟管理单元。 例如,在Verilog中,若基准是250MHz,可以通过以下代码分频到125MHz: ```verilog reg clk_125MHz; always @(posedge clk_250MHz) begin clk_125MHz <= ~clk_125MHz; end ``` 但生成250MHz可能需要先通过PLL倍频得到。 另外,用户可能需要考虑FPGA型号是否支持所需的PLL配置,以及时钟的抖动、偏移等参数是否符合要求。 根据引用[3],初始模块生成固定数目的时钟,但用户可能需要持续的信号,所以需要循环生成。不过这种方法可能不适用于高频,因为依赖#延时在仿真中可以,但在实际硬件中不可综合,必须依靠硬件原语或PLL。 所以,最终建议是使用FPGA的PLL模块,配置合适的倍频和分频参数,将基准时钟转换为125MHz。如果基准频率与125MHz不成整数比,可能需要调整倍频系数或选择不同的基准源。</think>### 如何生成125MHz的时钟信号? #### 1. **使用PLL/DCM模块(推荐方法)** FPGA通常内置锁相环(PLL)或数字时钟管理器(DCM),可直接通过配置倍频和分频系数生成目标频率。 例如,若基准时钟为50MHz,可通过以下步骤生成125MHz: - **倍频系数**设置为5,**分频系数**设置为2,则输出频率为: $$ f_{out} = \frac{50\, \text{MHz} \times 5}{2} = 125\, \text{MHz} $$ - 在Verilog中调用PLL IP核实现(以Xilinx为例): ```verilog // 例化PLL模块并配置参数 pll_125mhz instance_name ( .clk_in1 (clk_50mhz), .clk_out1(clk_125mhz) ); ``` #### 2. **分频器实现(需基准频率为整数倍)** 若基准频率为250MHz,可通过二分频生成125MHz信号: ```verilog reg clk_125MHz; always @(posedge clk_250MHz) begin clk_125MHz <= ~clk_125MHz; // 每周期翻转一次,实现二分频 end ``` #### 3. **非50%占空比生成(特殊场景)** 若允许非对称占空比,可通过计数器控制高低电平时间。例如,基准为100MHz时生成125MHz(需近似): ```verilog reg [1:0] cnt = 0; reg clk_out; always @(posedge clk_100MHz) begin cnt <= cnt + 1; clk_out <= (cnt < 2) ? 1 : 0; // 每周期0.8ns高电平 + 0.8ns低电平 end ``` 但此方法可能导致时序不稳定[^2]。 #### 4. **外部晶体振荡器** 直接使用125MHz的晶体振荡器,无需内部逻辑处理,但需硬件支持[^1]。 --- ###
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