数字IC手撕代码-分频器（任意小数分频）

什么是分频

        分频就是生成一个新时钟，该新时钟的频率是原有时钟频率的整数分之一倍，新周期是原有周期的整数倍。

        再简单来说，让你手撕一个四分频电路，就是写代码生成一个周期是原来四倍的时钟，如果手撕一个三分频电路，就是写代码生成一个周期是原来三倍的时钟。

四分频波形。

        如上图所示，就是一个四分频电路的波形，四分频后，新的clk_out的频率是原来的1/4，也即周期是原来的4倍，从图中可以看到，clk每过4个周期，clk_out过1个周期。

小数分频  

　　在之前的专栏中，讲完了任意占空比任意偶数分频器，以及任意占空比任意奇数分频器后，下面讨论更加夸张的小数分频。什么是小数分频？以及怎么实现  9/4，17/3 ，6.3 等任意小数分频？？

        编码小数分频，就不能看微观了，要用宏观的眼界去看，比如实现一个 17/3 分频，表达成：17 除以 3 得商为 5 余2。

        那么我们就可以通过5（商）分频和7（商+余数）来实现 17/3 分频。

        现在我们来确定5分频和7分频的次数，设：

        5分频的次数为a  ,      7分频的次数为b;

        那么应该有：

        a+b=3（除数）

        5a+7b = 17（被除数）

        解得a=2，b=1，也就是说通过2次5分频和1次7分频可得到 17/3 分频。

        这样编程完之后就实现了17/3分频，那么自然会有个疑问，为什么这样就实现了？详细看，仍然是五分频管五分频的，七分频管七分频的，大家各管各的，这算哪门子的小数分频啊？？

        所以就要提到我们前面说的宏观来看。宏观来看，总共是17个时钟周期，由三个分频器均分，那么平均每个分频器就是分到17/3了，这就是小数分频，这是一个宏观的平均概念。解释完概念，我们下面开始手撕代码。

代码：

 testbench： 

如同我们分析的一样，两个五分频，一个七分频，每十七个周期循环一次。即每十七个周期有三个分频器，平摊下来就是 17/3 。

        小数分频的缺点就是 占空比不为50%，要想实现50%占空比的小数分频，涉及很多算法，具体算法十分复杂，一般不会作为手撕代码题，本篇专栏到此结束。