Тактовые генераторы
Порядок выполнение операций во многих цифровых схемах определяет работу всей схемы. Иногда одна операция должна предшествовать другой, иногда две операции должны происходить одновременно.
Для контроля временных параметров в цифровые схемы встраиваются тактовые генераторы, позволяющие обеспечить синхронизацию.
Тактовый генератор — это схема, которая вырабатывает серию импульсов. Все импульсы одинаковы по длительности. Интервалы между последовательными импульсами также одинаковы.
Временной интервал между началом одного импульса и началом следующего называется временем такта. Частота импульсов обычно составляет от 1 до 500 МГц, что соответствует времени такта от 1000 до 2 нс. Частота тактового генератора обычно контролируется кварцевым генератором, позволяющим добиться высокой точности.
В компьютере за время одного такта может произойти множество событий. Если они должны осуществляться в определенном порядке, то такт следует разделить на подтакты.
Чтобы достичь лучшего разрешения, чем у основного тактового генератора, нужно сделать ответвление от задающей линии тактового генератора и вставить схему, создающую определенную временную задержку.
 |
Так порождается вторичный сигнал тактового генератора, сдвинутый по фазе относительно первичного сигнала.
Временная диаграмма, показанная на рисунке, предлагает четыре точки начала отсчета времени для дискретных событий:
1. Фронт C1 ;
2. Спад C1;
3. Фронт С2.
4. Спад С2,
Связав различные события с разными перепадами (фронтами и спадами), можно достичь требуемой последовательности выполнения действий. Если в пределах одного такта нужно более четырех точек начала отсчета, можно сделать еще несколько ответвлений от задающей линии с различным временем задержки.
В некоторых схемах важны временные интервалы, а не дискретные моменты времени. Например, некоторое событие может происходить не на фронте импульса, а в любое время, когда уровень импульса С1 высокий. Другое событие может происходить только в том случае, когда уровень импульса С2 высокий.
Если необходимо более двух интервалов, нужно предоставить больше линий передачи синхронизирующих импульсов или сделать так, чтобы состояния с высоким уровнем импульса у двух тактовых генераторов частично пересекались во времени. В последнем случае можно выделить 4 отдельных интервала: 
и 
, и 
, 
и , и ,
Тактовые генераторы могут быть синхронными. В этом случае время существования импульса с высоким уровнем равно времени существования импульса с низким уровнем (см. рис. 3.20т б).
Чтобы получить асинхронную серию импульсов (см. сигнал С на рис. 3.20, в), нужно сдвинуть сигнал задающего генератора, использовав цепь задержки. Затем нужно соединить полученный сигнал с изначальным сигналом с помощью логической функции И.
 |