脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation.PWM）控制技術以其控制簡單、靈活和動態響應好的優點而成為電力電子技術和模擬信號數字傳輸通信領域最廣泛應用的控制方式，因此研究基于PWM技術的脈沖寬度及周期可調的信號發生器具有十分重要的現實意義。

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

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

　　PWM信號發生器的總體設計流程圖如圖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，經過分頻模塊后產生毫秒（ms）級的低頻時鐘，然后由低頻時鐘控制信號發生器，產生一定周期的矩形波，再經過具體的設計形成占空比可調的PWM信號。

　　本次設計中，設計要求是產生1KHz的脈沖寬度可調的矩形信號，仿真中輸入時鐘clk的周期為10ns，經過1000分頻器后變成周期為10us（頻率為0.1MHz）的時鐘，再通過信號發生器模塊中的計數上限為100計數器，產生周期為1ms（頻率為1KHz）的周期矩形信號，再有輸入端口控制占空比，產生寬度可調的PWM信號，實現設計要求的功能。

　　分頻實際就是一個計數的過程，通過計數個數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，即產生方波信號。

　　使用時鐘分頻方法產生可用時鐘頻率的設計流程圖如圖3.1所示：

　　主要程序代碼

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

　　if count=1000 then count：=0; --計數計到999則清零

　　elsifcount《=500 then clkout《=‘1’; --計數到500電平翻轉

　　elseclkout《=‘0’;

　　end if;

　　count：=count+1; --時鐘上升沿計數

　　end if;

　　定義實體之后，在由輸入時鐘（ns）觸發的進程中實現分頻，首先定義一個中間計數變量，當計算輸入時鐘上升沿個數從0至500時輸出高電平，從500至1000時輸出低電平，從而產生周期為輸入信號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。