FPGA实现无极可调分频器（常规分频方法实现）

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本文介绍了一种使用FPGA实现无极可调分频器的方法，通过按键控制数码管显示频率数值，该数值同时也作为输出频率。采用消抖设计处理按键输入，通过分频产生0-50MHz的时钟信号，数码管动态显示实现6位数字的显示。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

FPGA实现无极可调分频器（常规分频方法实现）

硬件工具：黑金AX301

1.实现效果：

**两个按键（key1选择数码管位数，key2选择数字0-9）可以控制6位数码管的输入数字（0-999999），且该数字即为输出的频率，并且该频率可在一个LED灯上表示。

效果

RTL视图：
在这里插入图片描述

2.代码部分：

按键扫描模块：

消抖设计方法为，做一个用于计数20ms的计数器，当检测到按键按下时，计数器开始计数，如果在计数期间按键状态改变，则判定为时抖动，计数器清零并重新计数。若计数器计满，则计数器清零并判定按键为按下，产生一个按键按下的标志位。

module  key_filter
#(
    parameter CNT_MAX = 20'd999_999 //计数器计数最大值
)
(
    input   wire    sys_clk     ,   //系统时钟50Mhz
    input   wire    sys_rst_n   ,   //全局复位
    input   wire    key_in      ,   //按键输入信号

    output  reg     key_flag        //key_flag为1时表示消抖后检测到按键被按下
                                    //key_flag为0时表示没有检测到按键被按下
);

//********************************************************************//
//****************** Parameter and Internal Signal *******************//
//********************************************************************//
//reg   define
reg     [19:0]  cnt_20ms    ;   //计数器

//********************************************************************//
//***************************** Main Code ****************************//
//********************************************************************//

//cnt_20ms:如果时钟的上升沿检测到外部按键输入的值为低电平时，计数器开始计数
always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
        cnt_20ms <= 20'b0;
    else    if(key_in == 1'b1)
        cnt_20ms <= 20'b0;
    else    if(cnt_20ms == CNT_MAX && key_in == 1'b0)
        cnt_20ms <= cnt_20ms;
    else
        cnt_20ms <= cnt_20ms + 1'b1;

//key_flag:当计数满20ms后产生按键有效标志位
//且key_flag在999_999时拉高,维持一个时钟的高电平
always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
        key_flag <= 1'b0;
    else    if(cnt_20ms == CNT_MAX - 1'b1)
        key_flag <= 1'b1;
    else
        key_flag <= 1'b0;



endmodule

时钟分频输出模块：

通过对系统时钟（50MHz）分频的方法可以实现由按键控制输出频率为0-50MHz的信号，详见代码部分。

module clk_test
#(
parameter CNT_MAX = 25'd24_999_999  //计数最大值（0.5s）
)
(

    input    clk       ,
    input    rst_n     ,
    input key1             ,   //按键1信号
    input key2             ,   //按键2信号

    output     reg      clk_out ,    //可调时钟输出
    output     reg [24:0]   n   ,    //用