003简单分频器的设计和测试_使用计数方式产生低频时钟信号
分频器的设计
分频器的设计一、课程设计目的1.学会使用电路设计与仿真软件工具Hspice，熟练地用网表文件来描述模拟电路，并熟悉应用Hspice内部元件库。
通过该实验，掌握Hspice的设计方法，加深对课程知识的感性认识，增强电路设计与综合分析能力。
2.分频器大多选用市售成品，但市场上出售的分频器良莠不齐，质量上乘者多在百元以上，非普通用户所能接受。
价格在几十元以下的分频器质量难以保证，实际使用表现平庸。
自制分频器可以较少的投入换取较大的收获。
二.内容分频器-概述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。
在许多电子设备中如电子钟、频率合成器等，需要各种不同频率的信号协同工作，常用的方法是以稳定度高的晶体振荡器为主振源，通过变换得到所需要的各种频率成分，分频器是一种主要变换手段。
早期的分频器多为正弦分频器，随着数字集成电路的发展，脉冲分频器（又称数字分频器）逐渐取代了正弦分频器，即使在输入输出信号均为正弦波时也往往采用模数转换－数字分频－数模转换的方法来实现分频。
正弦分频器除在输入信噪比低和频率极高的场合已很少使用。
分频器-作用分频器是音箱中的“大脑”，对音质的好坏至关重要。
功放输出的音乐讯号必须经过分频器中的各滤波元件处理，让各单元特定频率的讯号通过。
要科学、合理、严谨地设计好音箱之分频器，才能有效地修饰喇叭单元的不同特性，优化组合，使得各单元扬长避短，淋漓尽致地发挥出各自应有的潜能，使各频段的频响变得平滑、声像相位准确，才能使高、中、低音播放出来的音乐层次分明、合拍，明朗、舒适、宽广、自然的音质效果。
在一个扬声器系统里，人们把箱体、分频电路、扬声器单元称为扬声器系统的三大件，而分频电路对扬声器系统能否高质量地还原电声信号起着极其重要的作用。
尤其在中、高频部分，分频电路所起到的作用就更为明显。
其作用如下：合理地分割各单元的工作频段；合理地进行各单元功率分配；使各单元之间具有恰当的相位关系以减少各单元在工作中出现的声干涉失真；利用分频电路的特性以弥补单元在某频段里的声缺陷；将各频段圆滑平顺地对接起来。
分频器设计实验报告
分频器设计实验报告竭诚为您提供优质文档/双击可除分频器设计实验报告篇一：n分频器分析与设计一、实验目的掌握74190/74191计数器的功能，设计可编程计数器和n分频器，设计(n-1/2)计数器、分频器。
二、实验原理分频是对输入信号频率分频。
1、cD4017逻辑功能2、74190/74191逻辑功能3、集成计数器级联当所需计数器模数超过所选计数器最大计数状态时，需要采取多片计数器级联。
方法分为异步级联和同步级联。
4、集成计数器的编程在集成计数器的时序基础上，外加逻辑门电路等，反馈集成计数器的附加功能端，达到改变计数器时序的目的。
可采用复位编程和置数编程两种。
5、多片74190/74191计数器级联可根据具体计数需求和增减需求，选用74190或74191，选择不同功能、同步或异步设计等。
6、74190/74191计数器编程由于没有复位端，因此只能使用置数编程，置数端置为0即可异步置数。
可根据需求设计n进制加法或减法计数器。
n与译码逻辑功能如下。
7、74191组成(n-1/2)分频器电路如下图：u3计数器的两个循环中，一个循环在cp的上升沿翻转；另一个是在cp的下降沿翻转，使计数器的进制减少1/2，达到(n-1/2)分频。
三、实验仪器1、直流稳压电源1台2、信号发生器1台3、数字万用表1台4、实验箱1台5、示波器1台四、仿真过程1、按照cD4017和74191功能表验证其功能。
2、74191组成可编程计数器(1)构成8421bcD十进制加法计数器，通过实验验证正确性，列出时序表。
设计图如下仿真波形如下(2)构成8421bcD十进制减法计数器，通过实验验证正确性，列出时序表。
设计图如下：仿真波形如下篇二：数字逻辑实验报告(5分频器)实验报告课程名称：实验项目：姓名：专业：班级：学号：数字逻辑实验5分频器的原理及实现计算机科学与技术计算机14-8班计算机科学与技术学院实验教学中心20XX年12月15日实验项目名称：5分频器的原理及实现一、实验要求设计一个5分频器，使输出信号的频率是时钟脉冲信号频率的1/5。
一文详解分频器的计算和调整方法
一文详解分频器的计算和调整方法您是否知道音箱之所以有这么出色的低音高音的音质效果完全得力于一个音箱设备中的音响分频器，如果没有这个小小的音箱分频器，音箱根本就不可能有出色的音质效果。
本文主要带领大家来了解一下分频器的计算和调整，首先来了解一下分频器原理及是分频点，其次详细了解分频器计算的顺序以及调整方法。
分频器简介分频器是指将不同频段的声音信号区分开来，分别给于放大，然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。
在高质量声音重放时，需要进行电子分频处理。
分频器是音箱内的一种电路装置，用以将输入的模拟音频信号分离成高音、中音、低音等不同部分，然后分别送入相应的高、中、低音喇叭单元中重放。
之所以这样做，是因为任何单一的喇叭都不可能完美的将声音的各个频段完整的重放出来。
分频器是音箱中的“大脑”，对音质的好坏至关重要。
功放输出的音乐讯号必须经过分频器中的过滤波元件处理，让各单元特定频率的讯号通过。
要科学、合理、严谨地设计好音箱之分频器，才能有效地修饰喇叭单元的不同特性，优化组合，使得各单元扬长避短，淋漓尽致地发挥出各自应有的潜能，使各频段的频响变得平滑、声像相位准确，才能使高、中、低音播放出来的音乐层次分明、合拍、明朗、舒适、宽广、自然的音质效果。
在一个扬声器系统里，人们把箱体、分频电路、扬声器单元称为扬声器系统的三大件，而分频器是音箱中的“大脑”，分频电路对扬声器系统能否高质量地还原电声信号起着极其重要的作用。
尤其在中、高频部分，分频电路所起到的作用就更为明显。
分频器原理从电路结构来看，分频器本质上是由电容器和电感线圈构成的LC 滤波网络，高音通道是高通滤波器，它只让高频信号通过而阻止低频信号；低音通道正好相反，它只让低音通过而阻止高频信号；中音通道则是一个带通滤波器，除了一低一高两个分频点之间的频率可以通过，高频成份和低频成份都将被阻止。
在实际的分频器中，有时为了平衡高、低音单元之间的灵敏度差异，还要加入衰减电阻；另外，有些分频器中还加入了由电阻、电容构成的阻抗补偿网络，其目的是使音箱的阻抗曲线心理平坦一些，以便于功放驱动。
分频器设计实验报告
分频器设计实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个分频器，以深入理解数字电路中频率分频的原理和实现方法，掌握相关的电路设计和调试技能。
二、实验原理分频器是一种数字电路，用于将输入的时钟信号的频率降低为原来的 1/N，其中 N 为分频系数。
常见的分频器有偶数分频器和奇数分频器。
偶数分频器的实现相对简单，可以通过计数器来实现。
当计数器计数值达到分频系数的一半时，输出信号翻转，从而实现偶数分频。
奇数分频器的实现则较为复杂，通常需要使用多个触发器和组合逻辑电路来实现。
在本次实验中，我们将分别设计一个偶数分频器（以 4 分频为例）和一个奇数分频器（以 3 分频为例）。
三、实验器材1、数字电路实验箱2、示波器3、逻辑分析仪4、集成电路芯片（如 74LS 系列芯片）四、实验步骤（一）4 分频器的设计与实现1、原理图设计使用 74LS161 四位二进制同步计数器作为核心器件。
将计数器的时钟输入端连接到输入时钟信号。
将计数器的输出端 Q2 和 Q0 通过与门连接到一个 D 触发器的时钟输入端。
将 D 触发器的输出端作为 4 分频器的输出。
2、硬件连接按照原理图在数字电路实验箱上进行芯片的插装和连线。
3、调试与测试输入一个频率稳定的时钟信号。
使用示波器观察输入时钟信号和输出分频信号的波形，验证是否实现了 4 分频。
（二）3 分频器的设计与实现1、原理图设计使用两个 D 触发器和一些组合逻辑门（如与门、或门等）来实现 3 分频。
第一个 D 触发器的输出作为第二个 D 触发器的输入。
通过组合逻辑门对两个 D 触发器的输出进行处理，得到 3 分频的输出信号。
2、硬件连接按照原理图在数字电路实验箱上进行芯片的插装和连线。
3、调试与测试输入一个频率稳定的时钟信号。
使用示波器观察输入时钟信号和输出分频信号的波形，验证是否实现了 3 分频。
五、实验结果（一）4 分频器实验结果通过示波器观察输入时钟信号和输出分频信号的波形，发现输出信号的频率为输入信号频率的 1/4，成功实现了 4 分频功能。
分频器实验报告
分频器实验报告分频器实验报告引言：分频器是电子电路中常见的一种器件，它可以将输入信号的频率降低或提高到所需的频率范围内。
在本次实验中，我们将通过搭建一个简单的分频器电路来研究其工作原理和性能。
实验目的：1. 了解分频器的基本原理和工作方式；2. 掌握分频器的搭建方法；3. 研究不同参数对分频器性能的影响。
实验器材：1. 信号发生器；2. 电阻、电容、电感等被动元件；3. 示波器；4. 电源。
实验步骤：1. 搭建分频器电路：根据实验要求，选择合适的被动元件和电路拓扑，搭建分频器电路。
2. 连接信号发生器：将信号发生器的输出端与分频器电路的输入端相连。
3. 连接示波器：将示波器的探头分别连接到分频器电路的输入端和输出端。
4. 设置信号发生器：根据实验要求，设置信号发生器的频率和幅度。
5. 测试分频器性能：通过示波器观察分频器输入信号和输出信号的波形，并记录相关数据。
6. 改变参数：根据实验要求，逐步改变分频器电路中的参数，如电阻、电容、电感等，观察其对分频器性能的影响。
7. 分析实验结果：根据实验数据和观察结果，分析分频器的工作原理和性能特点。
实验结果：通过实验观察和数据记录，我们得到了以下实验结果：1. 分频器的工作频率范围：根据实验所用的被动元件和电路拓扑，我们确定了分频器的工作频率范围。
2. 分频比的变化：通过改变分频器电路中的参数，我们观察到了分频比的变化情况，并记录了相应的数据。
3. 分频器的输出波形：通过示波器观察，我们得到了分频器输出信号的波形，并分析了其特点。
讨论与分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 分频器的工作原理：分频器通过改变输入信号的频率来实现频率的降低或提高。
2. 分频器的性能特点：分频器的性能受到电路拓扑和被动元件参数的影响，不同的参数设置会导致不同的分频比和输出波形。
结论：通过本次实验，我们深入了解了分频器的工作原理和性能特点。
分频器作为一种常见的电子电路器件，在通信、计算机等领域有着广泛的应用。
课程设计—分频器的制作
电子技术课程设计报告学院：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：成绩：分频器的制作设计报告一. 设计要求把1000HZ的信号分成500Hz，100Hz的信号，用拨动开关控制。
发挥部分：1、200Hz信号的产生 2、倍频信号的产生。
二. 设计的作用、目的1、掌握运用中规模集成芯片设计分频器的方法。
2、掌握使用与非门、555单稳态产生倍频信号的方法。
三.设计的具体实现1、单元电路设计(或仿真)与分析1、分频信号的产生：电路图如下74ls192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有异步清零等功能。
在此电路中，计数器处于加计数状态，输入脉冲1000Hz由5脚输入，用清零法组成进制可变的计数器，并通过单刀双掷开关控制。
仿真结果图如下：①当开关拨到1档时，上面频率计数器计输入信号频率为1000Hz，下面频率计数器计数频率为500Hz信号。
②当开关拨到2档时，上面频率计数器计输入信号频率为1000Hz，下面输出频率计数器显示100Hz信号。
2、200Hz信号的产生：电路图如下74ls192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有异步清零等功能。
仿真结果图如下：在此电路中，计数器处于加计数状态，输入脉冲1000Hz由5脚输入，用清零法组成进制可变的计数器，2脚即输出200Hz信号。
2、倍频信号的产生：倍频信号原理图如下，输入信号由最左端输入方波（频率大于1000Hz并且峰峰值大于3v小于5v效果好）其中第一个与非门连接成非门使用，起着对输入信号倒相的作用。
这样，当有一个方波脉冲信号输入时，由C1、R1组成的微分电路将在脉冲信号的前沿产生一个正向微分脉冲信号，同时在方波下降沿处产生负向脉冲，另一路经过反相后，C2、R2微分电路产生负向脉冲（另一路产生正向脉冲同时）和负向脉冲，经过二极管滤除正向脉冲作为555单稳态的2脚触发端输入信号，而555单稳态3脚输出倍频后的方波。
仿真结果图如下：左端频率计数器显示的是输入的1000Hz的信号，右端频率计数器显示的是倍频后输出的2000Hz的信号示波器显示：号2000Hz。
简单分频原理与实现——计数器
一个数字系统中往往需要多种频率的时钟脉冲作为驱动源，这样就需要对FPGA的系统时钟（频率较高）进行分频。
比如在进行流水灯、数码管动态扫描设计时不能直接使用系统时钟（太快而肉眼无法识别），或者需要进行通信时，由于通信速度不能太高（由不同的标准限定），这样就需要对系统时钟分频以得到较低频率的时钟。
分频器主要分为偶数分频、奇数分频、半整数分频和小数分频，如果在设计过程中采用参数化设计，就可以随时改变参量以得到不同的分频需要。
在对时钟要求不是很严格的FPGA系统中，分频通常都是通过计数器的循环计数来实现的。
偶数分频（2N）偶数分频最为简单，很容易用模为N的计数器实现50%占空比的时钟信号，即每次计数满N （计到N-1）时输出时钟信号翻转。
奇数分频（2N+1）使用模为2N+1的计数器，让输出时钟在X-1（X在0到2N-1之间）和2N时各翻转一次，则可得到奇数分频器，但是占空比并不是50%（应为 X/(2N+1)）。
得到占空比为50%的奇数分频器的基本思想是：将得到的上升沿触发计数的奇数分频输出信号CLK1，和得到的下降沿触发计数的相同(时钟翻转值相同)奇数分频输出信号CLK2，最后将CLK1和CLK2相或之后输出，就可以得到占空比为50%的奇数分频器。
原理图如下：用Quartus II 得到的占空比为50%的9分频时钟输出信号outclk如下：半整数分频（N-0.5）基本设计思想为：首先进行模N的计数，计数到N-1时输出时钟翻转；而且在计数返回到0时，输出时钟再次翻转。
所以，只要使计数值N-1保持半个时钟周期，即可实现N-0.5分频时钟。
那么如何保持半个时钟周期呢？因为计数器是上升沿触发计数，如果在计数值=N-1时把计数器的触发时钟翻转，则时钟的下降沿就变成了上升沿。
即计数值=N-1时，时钟马上翻转，则计数值保持半个时钟周期后，会遇到上升沿而使计数值归0. 然后计数器以翻转了的时钟继续计数，在产生N-0.5个分频周期后，时钟再次翻转。
分频器的设计原理
分频器的设计原理
分频器的设计原理是将输入信号分成多个具有不同频率的输出信号。
通过使用不同的电路和技术，可以将输入信号分频为两个或更多个频率不同的输出信号。
常见的分频器设计原理包括以下几种：
1. 分频器基于计数器：通过使用计数器电路，将输入信号的频率除以一个固定的整数值，从而获得分频后的输出信号。
计数器经过一定的计数周期后重新开始计数，实现分频功能。
2. 分频器基于锁相环（PLL）：锁相环是一种反馈控制系统，通过将输入频率与参考频率进行比较，并不断调整输出频率，使其与输入频率相同或成比例，从而实现分频功能。
3. 分频器基于频率合成器：频率合成器是一种电路，可以将不同的频率合成为所需的频率。
通过设置合适的频率合成比例，可以实现输入信号的分频。
4. 分频器基于滤波器：滤波器可以选择性地通过或屏蔽特定频率范围的信号。
通过设计适当的滤波器，可以将输入信号的特定频率分离出来作为输出信号。
以上是一些常见的分频器设计原理，不同的应用场景可能采用不同的设计原理。
分频器广泛应用于无线通信、音频处理、数字信号处理等领域。
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3. 实验描述 3.1 额定完成课时
3 课时
3.2 入口工件
2hz 时钟模块 verilog 模板： /task5/src/lab3/2hz_clk_gen_1.v /task5/src/lab3/2hz_clk_gen_2.v /task5/src/lab3/2hz_clk_gen_top.v
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3.4 常见问题及解决方法
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ISE 工程文件，可以产生在 FPGA 开发板上可观测到的 LED 闪烁信号， 可以参考：
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输入输出用户约束文件： /task5/src/lab3/input_output.ucf Spartan-3E Starter Kit Board 的 LED 管脚约束文件： /task5/src/l/labsolutions/lab3
由于本次模块的实现可以有 2 种方法，而第二种方法可能无法实现需要的时 钟频率，所以最后输出的结果只要接近 2hz 即可。
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2. 概
述
在 lab2 中我们设计了简单的二分频模块，并使用 Spartan-3E Starter Kit 开发板验证其结 果 。 由 于 我 们 当 时 使 用 的 是 板 上 系 统 时 钟 CLK_50MHZ 作 为 输 入 的 分 频 信 号 ， CLK_50MHZ 的频率是 50MHz, 二分频后的输出信号是 25MHz，所以输出的 LED 看不出 闪烁的效果。这个的实验我们将改进这个分频器，使输出的时钟信号频率为 2Hz，这样就 可以看出 LED 的闪烁效果了。
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使用计数方式产生低频时钟信号 （Lab3）
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修改记录..........................................................................................................................................2 审核记录..........................................................................................................................................2 目 录..........................................................................................................................................3 1. 关于本文 ......................................................................................................................................4 1.1 目 的................................................................................................................................... 4 1.2 术语列表............................................................................................................................... 4 1.3 相关文档............................................................................................................................... 4 2. 概 述 .......................................................................................................................................5 3. 实验描述 ......................................................................................................................................6 3.1 额定完成课时....................................................................................................................... 6 3.2 入口工件............................................................................................................................... 6 3.3 出口工件............................................................................................................................... 6 3.4 常见问题及解决方法........................................................................................................... 6 4. 实验详细流程 ..............................................................................................................................7 4.1 建立ISE工程，并导入源代码模板..................................................................................... 7 4.2 模板代码的编辑................................................................................................................. 10 4.2.1 模块代码...................................................................................................................... 10 4.2.2 用户约束文件ucf ........................................................................................................ 15 4.3 应用和下载......................................................................................................................... 16