脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation.PWM）控制技術(shù)以其控制簡單、靈活和動態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點而成為電力電子技術(shù)和模擬信號數(shù)字傳輸通信領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的控制方式，因此研究基于PWM技術(shù)的脈沖寬度及周期可調(diào)的信號發(fā)生器具有十分重要的現(xiàn)實意義。

　　這篇文章主要就是說明計數(shù)器計算時鐘脈沖的上升沿個數(shù)，再通過輸出電平反復(fù)翻轉(zhuǎn)得到計數(shù)個數(shù)（脈沖寬度）可控的PWM信號。

　　為了使本次設(shè)計產(chǎn)生的PWM信號能用于頻率穩(wěn)定度高的晶振，故在系統(tǒng)設(shè)計中添加了一個分頻模塊，因此PWM信號發(fā)生器由分頻器和信號發(fā)生器兩個部分組成。其組成框圖如圖2.1所示

　　PWM信號發(fā)生器的總體設(shè)計流程圖如圖2.2所示

　　如上圖的框圖所示，輸入是納秒（ns）級的高頻時鐘信號，經(jīng)過分頻模塊后產(chǎn)生毫秒（ms）級的低頻時鐘，然后由低頻時鐘控制信號發(fā)生器，產(chǎn)生一定周期的矩形波，再經(jīng)過具體的設(shè)計形成占空比可調(diào)的PWM信號。

　　本次設(shè)計中，設(shè)計要求是產(chǎn)生1KHz的脈沖寬度可調(diào)的矩形信號，仿真中輸入時鐘clk的周期為10ns，經(jīng)過1000分頻器后變成周期為10us（頻率為0.1MHz）的時鐘，再通過信號發(fā)生器模塊中的計數(shù)上限為100計數(shù)器，產(chǎn)生周期為1ms（頻率為1KHz）的周期矩形信號，再有輸入端口控制占空比，產(chǎn)生寬度可調(diào)的PWM信號，實現(xiàn)設(shè)計要求的功能。

　　分頻實際就是一個計數(shù)的過程，通過計數(shù)個數(shù)來控制輸出高低電平的時間，最重要的是高低電平的維持時間相等，即產(chǎn)生方波信號。

　　使用時鐘分頻方法產(chǎn)生可用時鐘頻率的設(shè)計流程圖如圖3.1所示：

　　主要程序代碼

　　if clkin=‘1’ and clkin‘event then --時鐘上升沿觸發(fā)

　　if count=1000 then count：=0; --計數(shù)計到999則清零

　　elsifcount《=500 then clkout《=‘1’; --計數(shù)到500電平翻轉(zhuǎn)

　　elseclkout《=‘0’;

　　end if;

　　count：=count+1; --時鐘上升沿計數(shù)

　　end if;

　　定義實體之后，在由輸入時鐘（ns）觸發(fā)的進程中實現(xiàn)分頻，首先定義一個中間計數(shù)變量，當計算輸入時鐘上升沿個數(shù)從0至500時輸出高電平，從500至1000時輸出低電平，從而產(chǎn)生周期為輸入信號1000倍的方波信號，分頻比可由下式得到：

　　A= To ÷Ti （3.1）

　　其中，To為輸出時鐘的周期，Ti為輸入時鐘的周期。