什么是分频计数器？

分频计数器是最基本的时序电路，它不仅可以用来统计输入脉冲的个数，还可作为数字系统中的分频、定时电路，用途相当广泛。

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。

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分频计数器的种类：

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。

使用74LS161计数振荡器的输出，不用设置复位和置数功能，计数器的输出从低位到高位正好满足2分频、4分频、8分频、16分频，分别接发光二极管即可。因为2,4,8,16正好是2的1,2,3,4次方。振荡器使用NE555搭建即可。

74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器

74LS160 芯片是同步十进制计数器（直接清零）。

CD4060是14 级二进制串行计数器（分频器/振荡器)各引脚功能如下：

1、12级分频输出?

2、13级分频输出?

3 、14级分频输出

5、5级分频输出(2的5次方=32分频)?

6、7级分频输出 (以此类推)?

7、4级分频输出 (2的4次方=16分频)

从工作原理看，分频器就是一个由电容器和电感线圈构成的滤波网。高音通道只让高频信号经过而阻止低频信号；

低音通道正好相反，只让低音经过而阻止高频信号；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能够经过，高频成分和低频成分都将被阻止。

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功率分频器设计：

功率分频器设计在功率放大器之后，主要采用电容和电感元件组成，所以也被称作是感容分频器。因为电感和电容有滤波作用，通过电感和电容能够实现低通和高通，最后达到分割频率的目的。这类分频器设置在音箱内部，通过LC滤波网络，将功放输出的音频信号分成高、中、低之后分别送至每一个发声单元。

最简单的功率分频为电容分频，就是在高音单元的后面串联一个电容来实现分频的方法。稍微复杂一些的可以在每一路中都使用电容和电感来达到更加精确的频率分割效果。

但无论如何，功率分频器安装还是很简单的，有源和无源的音箱均能够适用。功率分频在频率分割后的频段也是存在衰减现象的，衰减曲线的斜率一般会与滤波的次数有关。

但功率分频器的缺点也比较明显，它本身就消耗功率，会出现音频谷点并产生交叉失真。另外功率分频器的参数与扬声器单元本身的阻抗拥有直接的关系，因为单元的阻抗是频率的函数，与标称值偏离很大，因此误差很大，不利于调音，可能需要足够的经验和技术才能够让功率分频实现好的效果。

功率分频器设计在功率放大器之后，主要采用电容和电感元件组成，所以也被称作是感容分频器。因为电感和电容有滤波作用，通过电感和电容能够实现低通和高通，最后达到分割频率的目的。

这类分频器设置在音箱内部，通过LC滤波网络，将功放输出的音频信号分成高、中、低之后分别送至每一个发声单元。

最简单的功率分频为电容分频，就是在高音单元的后面串联一个电容来实现分频的方法。稍微复杂一些的可以在每一路中都使用电容和电感来达到更加精确的频率分割效果。

但无论如何，功率分频器安装还是很简单的，有源和无源的音箱均能够适用。功率分频在频率分割后的频段也是存在衰减现象的，衰减曲线的斜率一般会与滤波的次数有关。

但功率分频器的缺点也比较明显，它本身就消耗功率，会出现音频谷点并产生交叉失真。另外功率分频器的参数与扬声器单元本身的阻抗拥有直接的关系，因为单元的阻抗是频率的函数，与标称值偏离很大，因此误差很大，不利于调音，可能需要足够的经验和技术才能够让功率分频实现好的效果。

在功率放大器之后，主要采用电容和电感元件组成，所以也被称作是感容分频器。因为电感和电容有滤波作用，通过电感和电容能够实现低通和高通，最后达到分割频率的目的。

这类分频器设置在音箱内部，通过LC滤波网络，将功放输出的音频信号分成高、中、低之后分别送至每一个发声单元。