关于分频和倍频(转)

本文详细解释了分频和倍频的概念及应用。分频是将输入信号频率降低输出的技术,常用于数字电路中;倍频则使输出信号频率为输入信号的倍数。文章还介绍了预分频器和后分频的作用,并探讨了这些技术在计算机CPU中的应用。

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百度知道中关于分频 倍频的解释

         "分频"是说通过分频电路,将输入信号的频率进行降低后再输出.经过处理后,输出的信号频率如果是输入信号频率的1/2,叫2分频率;1/3,叫3分频;1/n,叫n分频;分频电路一般可以用数字电路来完成.2-4分频电路,可以用D或者JK触发器来实现.比如2分频原理就是让输入信号有两个脉冲时,输出端才出现一个脉冲,那么假如说输入信号为1000Hz,也就是输入信号每秒种有1000个脉冲,按照上面的原理,每2个输入脉冲才产生一个输出脉冲,那么输出信号就是500Hz,输出信号频率就变成了输入信号的1/2.
如果要实现任意进制的分频,简单而且实用的电路是采用计数器电路.集成计数器芯片有74系列的74ls190、74ls191、74ls192等,以及40系列的CD4029等.实现n进制分频的原理是这样的:假如一个二进制计数器,如果计数到了5,那么4个输出端从高位到低位的状态是0101,按照8421码,这个输出就是5,我们可以将这4个输出端从高位到低位的第2、4个输出端的信号接到一个与门的输入端,按照与门的工作特性,只有当两个输入都为1时,输出才为1,而计数器计数到5时,也就是说计数的输入端信号有5个脉冲时,计数的输出端从高位到低位的第2、4个输出端的信号正好都为1,与门才输出1,除此之外的任何情况,与门的两个输入端都不可能同时为1,这就实现了5分频.

       与"分频"概念对应的还有"倍频".倍频就是使输出端信号频率为输入端信号频率的倍数,实现输出频率为输入频率2、3、4、n倍的电路,分别叫2倍频、3倍频、4倍频、n倍频电路.

      至于现实中电脑术语里提到的"分频"和"倍频",那是说的是CPU与总线、外设之间工作频率的关系.为什么会有分频、倍频这个说法,按照标准微机原理教科书的说法是,CPU的工作频率可以很高,但是有些外部设备如硬盘、软盘,按照现在技术手段,把他们的工作频率设计成到达CPU的工作频率是不可能的.也就是说,一般情况下,CPU的工作频率永远是高于外部设备的,为了协调CPU与外部设备的工作时序,就只有进行"分频"、"倍频"处理.

 

           __原先并没有倍频概念,CPU的主频和系统总线的速度是一样的,但CPU的速度越来越快,倍频技术也就应允而生。它可使系统总线工作在相对较低的频率上,而CPU速度可以通过倍频来无限提升。那么CPU主频的计算方式变为:主频 = 外频 x 倍频。也就是倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数,当外频不变时,提高倍频,CPU主频也就越高。

       主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的工作频率(主频)包括两部分:外频与倍频,两者的乘积就是主频。倍频的全称为倍频系数。CPU的主频与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。倍频可以从1.5一直到23以至更高,以0.5为一个间隔单位。外频与倍频相乘就是主频,所以其中任何一项提高都可以使CPU的主频上升。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能 。

 

 

 

预分频器和后分频的作用的作用是什么, 什么含义

假如预分频跟后分频比都设置为1:256的话,意思就是:
预分频:输入信号只有达到256个电平后,计数器的值才会加1/减1。
后分频:只有中断发生256次后,才会置中断标志位。

分频器是指使输出信号频率为输入信号频率整数分之一的电子电路。

### STM32定时器分频倍频原理及配置方法 #### 分频原理 STM32定时器的工作频率由其时钟源经过预分频后决定。通过调整预分频寄存器(TIM_Prescaler),可以改进入定时器的时钟频率,从而实现不同的计数频率。例如,在设定预分频值为`psc`的情况下: ```c TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; ``` 这表示定时器每`(psc + 1)`个周期才增加一次计数值,因此如果希望达到10kHz的计数频率,则需合理设置此参数[^1]。 对于APB总线上的外设(包括某些定时器),还存在另一个层面的分频——即APB预分频系数。它决定了从AHB到APBx(如APB1, APB2)之间的比例关系,默认情况下APB1工作于36MHz而APB2则运行在72MHz上;然而值得注意的是所有这些定时器实际上都接收到来自PCLK2也就是72MHz作为它们的基础时钟输入[^2]。 #### 倍频机制概述 尽管直接提到“倍频”的情况较少见于标准文档描述中,但在实际操作里可以通过软件手段间接达成类似效果。比如利用DMA传输配合中断服务程序来快速重载自动装载寄存器(CCRx), 或者是在级定时器(TIM1,TIM8)内部启用特定功能模块完成更分辨率的时间测量任务。 #### 配置实例说明 下面给出一段简单的C语言代码片段用于初始化一个通用型PWM输出模式下的定时器,并设置了相应的预分频因子以获得期望的工作频率: ```c void TIM_Config(void){ // 初始化结构体量并填充默认值 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 设置自动重装载寄存器ARR初值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = PeriodValue - 1; // 设定预分频系数Prescaler TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = PrescalerValue - 1; // 启动向上计数方式 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 执行初始化过程 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); } ``` 上述例子展示了如何基于指定的需求去精心挑选合适的预分频(PrescalerValue),进而影响最终产生的脉冲宽度调制波形特性。
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