El generador de reloj ( generador de reloj ) está diseñado para sincronizar varios procesos en dispositivos digitales : computadoras , relojes electrónicos , temporizadores y otros. Genera impulsos eléctricos (generalmente rectangulares) de una frecuencia dada, que a menudo se usa como referencia: contando la cantidad de impulsos, puede, por ejemplo, medir intervalos de tiempo.
En la tecnología de microprocesadores , un pulso de reloj, por regla general, corresponde a una operación atómica . El procesamiento de una instrucción puede realizarse en uno o varios ciclos del microprocesador, según la arquitectura y el tipo de instrucción. La frecuencia del reloj determina la velocidad del cálculo.
Dependiendo de la complejidad del dispositivo, se utilizan diferentes tipos de generadores.
En diseños simples que no son críticos para la estabilidad del generador de reloj, a menudo se usa la conexión en serie de varios inversores a través de un circuito RC . La frecuencia de oscilación depende de los valores de la resistencia y el condensador. La principal desventaja de este diseño es la baja estabilidad, la ventaja es la extrema simplicidad.
Un ejemplo es el generador Pierce .
El microcircuito de generación, cuando está conectado a sus entradas de un resonador de cuarzo , dará salida en las salidas restantes la frecuencia dividida o multiplicada por la original. Este método se usa en relojes, así como en placas base más antiguas (donde las frecuencias del bus se conocían de antemano, solo se multiplicaba la frecuencia interna de la CPU).
No se requiere un microcircuito especial para construir un generador de reloj.
En las placas base modernas se necesita una gran cantidad de frecuencias diferentes, además de la frecuencia de referencia del bus del sistema , que, en lo posible, no deberían depender unas de otras. Aunque la frecuencia base todavía está formada por un resonador de cuarzo, solo es necesaria para el funcionamiento del propio microcircuito. Las frecuencias de salida son ajustadas por el propio microcircuito. Por ejemplo, la frecuencia del bus de periféricos AGP siempre puede ser igual al estándar (66 MHz) y no depender de la frecuencia del bus del sistema del procesador .
Si en el circuito electrónico es necesario dividir la frecuencia por 2, utilice el T-flip-flop en el modo de contador de pulsos . En consecuencia, para aumentar el divisor, aumente el número de contadores ( disparadores ).
Generador de reloj - auto- oscilador , que forma los ciclos de trabajo del procesador ("frecuencia"). En algunos microprocesadores y microcontroladores, está integrado.
Además de sincronizar el procesador, las responsabilidades del generador de reloj incluyen la organización de los ciclos del bus del sistema. Por lo tanto, su trabajo suele estar estrechamente relacionado con los ciclos de actualización de la memoria, el controlador DMA y el decodificador de señal de estado del procesador .