Sinal de clock: diferenças entre revisões

← Ver a alteração anterior Ver a alteração posterior →

Conteúdo apagado Conteúdo adicionado

Em linha

Revisão das 18h48min de 31 de dezembro de 2017

Em eletrônica e especialmente em circuitos digitais síncronos, o clock é um sinal usado para coordenar as ações de dois ou mais circuitos eletrônicos. Um sinal de clock oscila entre os estados alto e baixo, normalmente usando um duty cycle de 50%, e gerando uma onda quadrada. Circuitos que usam o sinal de clock para sincronização podem se tornar ativos no ápice, na queda ou em ambos os momentos do sinal de clock (por exemplo, uma DDR SDRAM).

Circuito Digital

A maioria dos circuitos integrados (CIs) complexos o suficiente usa um sinal de clock para sincronizar as diferentes partes do circuito. Em alguns casos, mais do que um ciclo de clock é necessário para executar uma ação previsível. Como os circuitos integrados se tornaram mais complexos, o problema de fornecer Clocks precisos e sincronizados para todos os circuitos torna-se cada vez mais difícil. O exemplo mais proeminente das tais circuitos complexos é o microprocessador, o componente central de computadores modernos, que se baseia em um clock a partir de um oscilador de cristal. As únicas exceções são os circuitos assíncronos, tais como CPUs assíncronas.

Um sinal de Clock também pode ser fechado, isto é, combinado com um sinal de controle, que ativa ou desativa o sinal de clock em uma determinada parte de um circuito. Esta técnica é frequentemente usada para economizar energia desligando efetivamente partes de um circuito digital quando não estão em uso.

Clock monofásico

A maioria dos circuitos síncronos modernos usam apenas um "Clock monofásico". Em outras palavras, eles transmitem todos os sinais de clock em (efetivamente) 1 fio.

Clock bifásico

Em circuitos síncronos, um "Clock de duas fases" refere-se a sinais de Clock distribuídos em 2 fios, cada um com pulsos não sobrepostos. Tradicionalmente, um fio é chamado "fase 1", o outro fio transporta o sinal da "fase 2".

Clock tetrafásico

O "Clock de 4 fases" tem sinais distribuídos em 4 fios.

Em alguns microprocessadores primitivos, tais como a família IMP-16 da National Semiconductor, um clock multifásico foi utilizado. No caso do IMP-16, o clock tinha quatro fases, cada uma com 90 graus separando-se da outra, a fim de sincronizar as operações do núcleo do processador e dos seus periféricos.

No entanto, a maioria dos microprocessadores e microcontroladores modernos usam um Clock monofásico.

Multiplicador de Clock

Muitos microcomputadores modernos utilizam um "multiplicador de clock", que multiplica o clock externo (com um frequência inferior) à frequência de clock adequada do microprocessador. Isso permite que a CPU opere em uma frequência muito maior do que o resto do computador, o que proporciona ganhos de desempenho em situações que a CPU não precisa esperar por um fator externo (como memória ou entrada / saída).

Mudança de frequência dinâmica

A grande maioria dos dispositivos digitais não exigem um Clock em uma frequência constante (fixa). Enquanto os tempos mínimos e máximos de clock são respeitados, o tempo entre os picos de clock pode variar muito de uma ponta a outra e vice-versa. Tais dispositivos digitais funcionam tão bem com um gerador de clock que modifica sua frequência (como espalhamento espectral, PowerNow!, Cool'n'Quiet, Passorrápido, etc.). Dispositivos que usam a lógica estática nem mesmo têm um tempo máximo de clock; tais dispositivos podem ser retardados e parados por tempo indeterminado, e em seguida retomar a velocidade de clock completa em qualquer momento posterior.

Outros Circuitos

Alguns circuitos integrados híbridos sensíveis, como conversores analógico-digitais de precisão, usam senoides em vez de ondas quadradas como seus sinais de clock, porque ondas quadradas possuem harmônicas de alta frequência que podem interferir com circuitos analógicos e causar ruído.

Distribuição

A maneira mais efetiva de transportar um sinal de clock para todas as partes necessárias de um chip, com a menor inclinação (do inglês clock skew), é uma grade metálica. Num processador grande, a energia usada para transportar o sinal de clock pode ser superior à 30% do total de energia gasto pelo chip. A estrutura toda com as portas nos finais e todos os amplificadores no meio precisam ser carregados e descarregados a cada ciclo. Para poupar energia, o clock gating desliga temporariamente parte da estrutura.

Sinais de clock são tipicamente carregados com a maior fan-out e operam com as maiores velocidades de qualquer sinal dentro do sistema de sincronia. Desde que os sinais de dados são fornecidos com uma referência temporal pelos sinais de clock, as formas de onda do clock precisam ser particularmente limpas e nítidas.

Ligações externas

Clock na NetPédia. Acessado em 30 de julho de 2007. ► LINK QUEBRADO
MANO, Rui. Lógica Temporizada em PUC-Rio, 21 de maio de 1998. Acessado em 14 de junho de 2008 ► LINK QUEBRADO

Este artigo sobre hardware é um esboço. Você pode ajudar a Wikipédia expandindo-o.

@@ Linha 2: / Linha 2: @@
 [[Imagem:ICS 952018AF.jpg|thumb|250px|Cristal e [[circuito integrado|CI]] gerador de frequência (''clock'') numa [[motherboard|placa-mãe de computador]].]]
-Em [[eletrônica]] e especialmente em [[circuito digital|circuitos digitais]] [[sincronização|síncronos]], um '''sinal de relógio''' (em inglês '''clock''') é um [[sinal]] usado para coordenar as ações de dois ou mais [[circuito eletrônico|circuitos eletrônicos]]. Um sinal de relógio [[oscilação|oscila]] entre os estados alto e baixo, normalmente usando um  ''[[duty cycle|uty cycle]]'' de 50%, e gerando uma [[onda quadrada]]. Circuitos que usam o sinal de relógio ara sincronização podem se tornar ativos no ápice, na queda ou em ambos os momentos do sinal de relógio por exemplo, uma [[DDR SDRAM]]).
+Em [[eletrônica]] e especialmente em [[circuito digital|circuitos digitais]] [[sincronização|síncronos]], o '''clock''' é um [[sinal]] usado para coordenar as ações de dois ou mais [[circuito eletrônico|circuitos eletrônicos]]. Um sinal de clock [[oscilação|oscila]] entre os estados alto e baixo, normalmente usando um  ''[[duty cycle]]'' de 50%, e gerando uma [[onda quadrada]]. Circuitos que usam o sinal de clock para sincronização podem se tornar ativos no ápice, na queda ou em ambos os momentos do sinal de clock (por exemplo, uma [[DDR SDRAM]]).
 == Circuito Digital ==
-A maioria dos [[Circuito integrado|circuitos integrados]] (CIs) complexos o suficiente usa um sinal de relógio para sincronizar as diferentes partes do circuito. Em alguns casos, mais do que um ciclo de sinais de relógio  é necessário para executar uma ação previsível. Como os [[Circuito integrado|circuitos integrados]] <nowiki/>se tornaram mais complexos, o problema de fornecer sinais de relógio precisos e sincronizados para todos os circuitos torna-se cada vez mais difícil. O exemplo mais proeminente das tais circuitos complexos é o [[microprocessador]], o componente central de computadores modernos, que se baseia num sinal de relógio a partir de um [[oscilador de cristal]]. As únicas exceções são os [[Circuito assíncrono|circuitos assíncronos]], tais como CPUs assíncronas.
+A maioria dos [[Circuito integrado|circuitos integrados]] (CIs) complexos o suficiente usa um sinal de clock para sincronizar as diferentes partes do circuito. Em alguns casos, mais do que um ciclo de clock é necessário para executar uma ação previsível. Como os [[Circuito integrado|circuitos integrados]] <nowiki/>se tornaram mais complexos, o problema de fornecer Clocks precisos e sincronizados para todos os circuitos torna-se cada vez mais difícil. O exemplo mais proeminente das tais circuitos complexos é o [[microprocessador]], o componente central de computadores modernos, que se baseia em um clock a partir de um [[oscilador de cristal]]. As únicas exceções são os [[Circuito assíncrono|circuitos assíncronos]], tais como CPUs assíncronas.
-Um sinal de relógio também pode ser fechado, isto é, combinado com um sinal de controle, que ativa ou desativa o sinal de relógio numa determinada parte de um circuito. Esta técnica é frequentemente usada para economizar energia desligando efetivamente partes de um circuito digital quando não estão em uso.
+Um sinal de Clock também pode ser fechado, isto é, combinado com um sinal de controle, que ativa ou desativa o sinal de clock em uma determinada parte de um circuito. Esta técnica é frequentemente usada para economizar energia desligando efetivamente partes de um circuito digital quando não estão em uso.
-===  Sinal de relógio monofásico ===
+=== Clock monofásico ===
-A maioria dos [[Circuito síncrono|circuitos síncronos]] modernos usam apenas um sinal de relógio monofásico. Por outras palavras, eles transmitem todos os sinais de relógio em (efetivamente) 1 fio.
+A maioria dos [[Circuito síncrono|circuitos síncronos]] modernos usam apenas um "Clock monofásico". Em outras palavras, eles transmitem todos os sinais de clock em (efetivamente) 1 fio.
-=== Sinal de relógio bifásico ===
+=== Clock bifásico ===
 Em [[Circuito síncrono|circuitos síncronos]], um "Clock de duas fases" refere-se a sinais de Clock distribuídos em 2 fios, cada um com pulsos não sobrepostos. Tradicionalmente, um fio é chamado "fase 1", o outro fio transporta o sinal da "fase 2".
-=== Sinal de relógio tetrafásico ===
+=== Clock tetrafásico ===
-O sinal de relógio tetrafásico tem sinais distribuídos em 4 fios.
+O "Clock de 4 fases" tem sinais distribuídos em 4 fios.
-Em alguns microprocessadores primitivos, tais como a família [[IMP-16]] da [[National Semiconductor]], um sinal de relógio multifásico foi utilizado. No caso do [[IMP-16]], o sinal de relógio tinha quatro fases, cada uma com 90 graus separando-se da outra, a fim de sincronizar as operações do núcleo do processador e dos seus periféricos.&nbsp;&nbsp;
+Em alguns microprocessadores primitivos, tais como a família [[IMP-16]] da [[National Semiconductor]], um clock multifásico foi utilizado. No caso do [[IMP-16]], o clock tinha quatro fases, cada uma com 90 graus separando-se da outra, a fim de sincronizar as operações do núcleo do processador e dos seus periféricos.&nbsp;&nbsp;
-No entanto, a maioria dos [[microprocessador]]es e [[microcontrolador]]es modernos usam um sinal de relógio monofásico.
+No entanto, a maioria dos [[microprocessador]]es e [[microcontrolador]]es modernos usam um Clock monofásico.
-===  Multiplicador de sinais de relógio ===
+=== Multiplicador de Clock ===
-Muitos [[Computador|microcomputadores]] modernos utilizam um "[[multiplicador de sinais de relógio]] ", que multiplica o sinal de relógio externo (com um frequência inferior) à frequência de sinal adequada ao microprocessador. Isso permite que a CPU opere em uma frequência muito maior do que o resto do computador, o que proporciona ganhos de desempenho em situações que a CPU não precisa esperar por um fator externo (como memória ou [[Entrada/saída|entrada / saída]]).
+Muitos [[Computador|microcomputadores]] modernos utilizam um "[[multiplicador de clock]]", que multiplica o clock externo (com um frequência inferior) à frequência de clock adequada do microprocessador. Isso permite que a CPU opere em uma frequência muito maior do que o resto do computador, o que proporciona ganhos de desempenho em situações que a CPU não precisa esperar por um fator externo (como memória ou [[Entrada/saída|entrada / saída]]).
 === Mudança de frequência dinâmica ===
-A grande maioria dos dispositivos digitais não exigem um sinal de relógio em frequência constante (fixa). Enquanto os tempos mínimos e máximos de sinal de relógio são respeitados, o tempo entre os picos de sinal pode variar muito de uma ponta a outra e vice-versa. Tais dispositivos digitais funcionam tão bem com um gerador de sinais de relógio que modifica sua frequência (como [[espalhamento espectral]], [[PowerNow!|PowerNow]]!, [[Cool'n'Quiet]], [[Enhanced Intel SpeedStep Technology|Passorrápido]], etc.). Dispositivos que usam a [[lógica estática]] nem mesmo têm um tempo máximo de sinal de relógio; tais dispositivos podem ser retardados e parados por tempo indeterminado, e em seguida retomar a velocidade de sinal de relógio completa em qualquer momento posterior.
+A grande maioria dos dispositivos digitais não exigem um Clock em uma frequência constante (fixa). Enquanto os tempos mínimos e máximos de clock são respeitados, o tempo entre os picos de clock pode variar muito de uma ponta a outra e vice-versa. Tais dispositivos digitais funcionam tão bem com um gerador de clock que modifica sua frequência (como [[espalhamento espectral]], [[PowerNow!|PowerNow]]!, [[Cool'n'Quiet]], [[Enhanced Intel SpeedStep Technology|Passorrápido]], etc.). Dispositivos que usam a [[lógica estática]] nem mesmo têm um tempo máximo de clock; tais dispositivos podem ser retardados e parados por tempo indeterminado, e em seguida retomar a velocidade de clock completa em qualquer momento posterior.
 == Outros Circuitos ==
-Alguns [[Circuito integrado híbrido|circuitos integrados híbridos]] sensíveis, como [[Conversor analógico-digital|conversores analógico-digitais]] de precisão, usam [[senoide]]s em vez de [[Onda quadrada|ondas quadradas]] como seus sinais de relógio , porque ondas quadradas possuem [[harmônica]]s de alta frequência que podem interferir com circuitos analógicos e causar [[Ruído (comunicação)|ruído]].
+Alguns [[Circuito integrado híbrido|circuitos integrados híbridos]] sensíveis, como [[Conversor analógico-digital|conversores analógico-digitais]] de precisão, usam [[senoide]]s em vez de [[Onda quadrada|ondas quadradas]] como seus sinais de clock, porque ondas quadradas possuem [[harmônica]]s de alta frequência que podem interferir com circuitos analógicos e causar [[Ruído (comunicação)|ruído]].
 == Distribuição ==
-A maneira mais efetiva de transportar um sinal de relógio para todas as partes necessárias de um chip, com a menor inclinação (do inglês ''clock skew''), é uma grade metálica. Num processador grande, a energia usada para transportar o sinal de relógio pode ser superior à 30% do total de energia gasto pelo chip. A estrutura toda com as portas nos finais e todos os amplificadores no meio precisam ser carregados e descarregados a cada ciclo. Para poupar energia, o [[clock gating|''clock gating'']] desliga temporariamente parte da estrutura.
+A maneira mais efetiva de transportar um sinal de clock para todas as partes necessárias de um chip, com a menor inclinação (do inglês ''clock skew''), é uma grade metálica. Num processador grande, a energia usada para transportar o sinal de clock pode ser superior à 30% do total de energia gasto pelo chip. A estrutura toda com as portas nos finais e todos os amplificadores no meio precisam ser carregados e descarregados a cada ciclo. Para poupar energia, o [[clock gating]] desliga temporariamente parte da estrutura.
-Sinais de relógio são tipicamente carregados com a maior [[fan-out]] e operam com as maiores velocidades de qualquer sinal dentro do sistema de sincronia. Desde que os sinais de dados são fornecidos com uma referência temporal pelos sinais de relógio , as [[Forma de onda|formas de onda]] do sinal precisam de ser particularmente limpas e nítidas.
+Sinais de clock são tipicamente carregados com a maior [[fan-out]] e operam com as maiores velocidades de qualquer sinal dentro do sistema de sincronia. Desde que os sinais de dados são fornecidos com uma referência temporal pelos sinais de clock, as [[Forma de onda|formas de onda]] do clock precisam ser particularmente limpas e nítidas.
 == Ligações externas ==