Ursignal

de fleste integrerede kredsløb (ic ‘ er) med tilstrækkelig kompleksitet bruger et ursignal for at synkronisere forskellige dele af kredsløbet og cykle med en hastighed langsommere end de værste tilfælde interne udbredelsesforsinkelser. I nogle tilfælde kræves mere end en urcyklus for at udføre en forudsigelig handling. Efterhånden som IC ‘ er bliver mere komplekse, bliver problemet med at levere nøjagtige og synkroniserede ure til alle kredsløb stadig vanskeligere. Det fremtrædende eksempel på sådanne komplekse chips er mikroprocessoren, den centrale komponent i moderne computere, der er afhængig af et ur fra en krystaloscillator. De eneste undtagelser er asynkrone kredsløb såsom asynkrone CPU ‘ er.

et ursignal kan også være lukket, dvs.kombineret med et styresignal, der aktiverer eller deaktiverer ursignalet for en bestemt del af et kredsløb. Denne teknik bruges ofte til at spare strøm ved effektivt at lukke dele af et digitalt kredsløb, når de ikke er i brug, men koster en pris af øget kompleksitet i timinganalyse.

enfaset urredit

de fleste moderne synkrone kredsløb bruger kun et “enfaset ur”-med andre ord transmitteres alle ursignaler (effektivt) på 1 ledning.

tofaset urrediger

i synkrone kredsløb refererer et “tofaset ur” til ursignaler fordelt på 2 ledninger, hver med ikke-overlappende impulser. Traditionelt kaldes en ledning “fase 1” eller “lus1”, den anden ledning bærer “fase 2” eller “lus2” – signalet. Fordi de to faser er garanteret ikke-overlappende, kan låste låse snarere end kantudløste flip-flops bruges til at gemme tilstandsinformation, så længe indgangene til låse i den ene fase kun afhænger af output fra låse i den anden fase. Da en lukket lås kun bruger fire porte versus seks porte til en kantudløst flip-flop, kan et tofaset ur føre til et design med et mindre samlet portantal, men normalt med en vis straf i designvanskeligheder og ydeevne.

MOS ICS brugte typisk dobbelt ursignaler (et tofaset ur) i 1970 ‘ erne. Disse blev genereret eksternt for både 6800 og 8080 mikroprocessorer. Den næste generation af mikroprocessorer indarbejdet ur generation på chip. 8080 bruger en 2 MHG ur, men behandlingen gennemstrømning svarer til 1 MHG 6800. 8080 kræver flere urcyklusser for at udføre en processorinstruktion. 6800 har et minimum ur sats på 100 KHS og 8080 har et minimum ur sats på 500 KHS. Versioner med højere hastighed af begge mikroprocessorer blev frigivet i 1976.

6501 kræver en ekstern 2-faset urgenerator.MOS Technology 6502 bruger den samme 2-fasede logik internt, men inkluderer også en tofaset urgenerator on-chip, så den har kun brug for en enkeltfaset urindgang, hvilket forenkler systemdesign.

4-faset urredit

nogle tidlige integrerede kredsløb bruger firefaset logik, der kræver en firefaset urindgang bestående af fire separate, ikke-overlappende ursignaler.Dette var især almindeligt blandt tidlige mikroprocessorer som f.eks National Semiconductor IMP-16, Tms9900 og det vestlige digitale VD16-chipsæt, der blev brugt i DEC LSI-11.

fire faseure er kun sjældent blevet brugt i nyere CMOS-processorer som f.eks. og i Intrinsity ‘ s Fast14-teknologi. De fleste moderne mikroprocessorer og mikrocontrollere bruger et enkeltfaset ur.

Urmultiplikatorredit

Hovedartikel: urmultiplikator

mange moderne mikrocomputere bruger en “urmultiplikator”, der multiplicerer et eksternt ur med lavere frekvens til mikroprocessorens passende urhastighed. Dette gør det muligt for CPU ‘en at fungere med en meget højere frekvens end resten af computeren, hvilket giver ydelsesgevinster i situationer, hvor CPU’ en ikke behøver at vente på en ekstern faktor (som hukommelse eller input/output).

dynamisk frekvensændringredit

langt de fleste digitale enheder kræver ikke et ur på en fast, konstant frequency.As længe minimums-og maksimumsperioderne overholdes, kan tiden mellem urkanter variere meget fra den ene kant til den næste og tilbage igen.Sådanne digitale enheder fungerer lige så godt med en urgenerator, der dynamisk ændrer dens frekvens, såsom generering af spread-spectrum-ur, dynamisk frekvensskalering osv.Enheder, der bruger statisk logik, har ikke engang en maksimal klokperiode (eller med andre ord minimum klokfrekvens); sådanne enheder kan bremses og pauses på ubestemt tid og derefter genoptages med fuld klokhastighed på ethvert senere tidspunkt.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.