小数分频器的实现方法很多,但其基本原理一样,即在若干个分频周期中采取某种方法使某几个周期多计或少计1个数,即吞脉冲或插入脉冲的方法,从而在平均意义上获得1个小数分频比,设要进行分频比为N的小数分频,N可表示为N=K+10-nX式中,n,K,X均为正整数;n为到X的位数,即N有n位小数。

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另一方面,分频比又可以写成:N=M/P式中:M为分频器输入脉冲数;P为输出脉冲数。M=NP=(K+10-nX)P令P=10n,则有M=10nK+X以上是小数分频器的一种实现方法,即在进行10nK次分频时,设法多输入X个脉冲。

电路组成及工作原理

整个电路由整数/半整数分频器、计数(10分频)器和译码器、D触发器、输出选择器等组成。分频器完成对输入信号的整数或半整数分频功能,计数和译码部分完成输入脉冲的计数和控制信号产生功能,触发器产生控制所需要的信号。n=5,即实现小数点后5位分频。原理图和程序的对应关系为:5个预置数(E、F、G)从左到右依次记为pdata0、pdata1、pdata2、pdata3、pdata4,输出数据选择器的选择端记为equal05,分频系数的整数部分记为datain。

该电路是在单片机或CPLD的其它模块配合下工作的,当需要实现某个系数的分频时,单片机等控制电路向该模块设置参数,包括分频系数的整数部分、预置数、hight05、和equal05。当分频系数N=0.5时,equal05=1,整数分频系数为N。当分频系数N≠0.5时,如果小数部分小于0.5,如分频系数为N=0.23456,则控制方法为equal05=0、high05=0、datain=N、pdata0、pdata1、pdata2、pdata3、pdata4分别为2、3、4、5、6;小数部分大于0.5时,则用1减去小数部分后的差值作为预置数,如分频系数为N=0.76567,则控制方法为equal05=0、high05=1、datain=N、pdata0、pdata1、pdata2、pdata3、pdata4分别为2、3、4、3、3,即pdata0、pdata1、pdata2、pdata3、pdata4=1-0.76567=0.23433。

计数器(10分频)和译码器就是确定输入多少个脉冲,在整数/半整数分频器的输出中增加或去除半个脉冲。该电路小数的位数可以根据需要任意设置,主要取决于CPLD的硬件资源情况。

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