Generatorul de ceas ( generator de ceas ) este conceput pentru a sincroniza diferite procese în dispozitivele digitale - computere , ceasuri electronice , cronometre și altele. Acesta generează impulsuri electrice (de obicei dreptunghiulare) de o anumită frecvență, care este adesea folosită ca referință - numărând numărul de impulsuri, puteți, de exemplu, măsura intervale de timp.
În tehnologia cu microprocesor , un impuls de ceas, de regulă, corespunde unei operații atomice . Prelucrarea unei instrucțiuni poate fi efectuată în unul sau mai multe cicluri ale microprocesorului, în funcție de arhitectură și tipul instrucțiunii. Frecvența ceasului determină viteza de calcul.
În funcție de complexitatea dispozitivului, se folosesc diferite tipuri de generatoare.
În modelele simple care nu sunt esențiale pentru stabilitatea generatorului de ceas, este adesea folosită conexiunea în serie a mai multor invertoare printr-un circuit RC . Frecvența de oscilație depinde de valorile rezistenței și condensatorului. Principalul dezavantaj al acestui design este stabilitatea scăzută, avantajul este simplitatea extremă.
Un exemplu este generatorul Pierce .
Microcircuitul de generație, atunci când este conectat la intrările sale ale unui rezonator de cuarț , va scoate la ieșirile rămase frecvența împărțită sau înmulțită cu cea originală. Această metodă este folosită în ceasuri, precum și pe plăcile de bază mai vechi (unde frecvențele magistralei erau cunoscute dinainte, se înmulțea doar frecvența internă a procesorului).
Nu este necesar un microcircuit special pentru a construi un generator de ceas.
În plăcile de bază moderne, este nevoie de un număr mare de frecvențe diferite, pe lângă frecvența de referință a magistralei de sistem , care, dacă este posibil, nu ar trebui să fie dependente una de cealaltă. Deși frecvența de bază este încă formată de un rezonator de cuarț, este necesară doar pentru funcționarea microcircuitului în sine. Frecvențele de ieșire sunt reglate de microcircuitul însuși. De exemplu, frecvența magistralei periferice AGP poate fi întotdeauna egală cu standardul (66 MHz) și nu depinde de frecvența magistralei de sistem a procesorului .
Dacă în circuitul electronic este necesară împărțirea frecvenței cu 2, utilizați T-flip-flop în modul contor de impulsuri . În consecință, pentru a crește divizorul, creșteți numărul de contoare ( declanșatoare ).
Generator de ceas - auto- oscilator , care formează ciclurile de lucru ale procesorului ("frecvența"). În unele microprocesoare și microcontrolere, este încorporat.
Pe lângă sincronizarea procesorului, responsabilitățile generatorului de ceas includ organizarea ciclurilor magistralei sistemului. Prin urmare, activitatea sa este adesea strâns legată de ciclurile de reîmprospătare a memoriei, controlerul DMA și decodorul de semnal de stare a procesorului .