在学习数字电路的过程中,我们常常会遇到需要使用时钟信号进行计数或同步的情况,而时钟信号的频率往往需要转换成我们需要的频率,这时候就可以采用分频的方法。
在分频的过程中,有一种常见的方式就是外部触发预分频。这种方式一般使用计数器来实现,通过引入外部信号来触发计数器的计数,实现频率的分频。
外部触发预分频的原理很简单,就是通过引入一个外部信号来触发计数器的计数,从而实现减小时钟信号频率的目的。
具体做法是,预先设置一个预分频系数,使得计数器每计数一定次数后,才输出一个计数脉冲。这样,计数器的输出频率就是原频率除以预分频系数。而通过加入外部信号,在每一次外部信号到达时触发计数器计数,从而实现对时钟信号频率的控制。
实现外部触发预分频一般可以采用FPGA、PLC等设备。以FPGA为例,可以通过Verilog或VHDL语言实现。具体步骤如下:
1.定义计数器,设置计数器的最大计数值,一般设置为2的幂次方减一,如255、65535。
2.设置预分频系数。
3.定义输入信号的时序,用于检测输入信号是否到达。
4.定义输出信号的时序。
5.编写Verilog或VHDL代码实现计数器的计数、预分频系数的设置、输入信号的检测以及输出信号的生成。
外部触发预分频在数字电路设计中应用广泛,常用于时序控制、频率测量等方面。以下是一些具体的应用场景:
1.计数器的时序控制。
2.脉冲计数器的频率测量。
3.频率合成器。
4.相位比较器。
5.自动控制系统。
6.工业自动化。
7.数字锁。
外部触发预分频的应用场景十分广泛,只要需要控制时序或者频率的地方,都可以使用这种方法实现。