En la comunicación en serie de datos digitales, la recuperación de reloj es el proceso de extracción de información de temporización de un flujo de datos en serie para permitir que el circuito receptor decodifique los símbolos transmitidos. La recuperación del reloj del flujo de datos se acelera modificando los datos transmitidos. Siempre que un canal de comunicación en serie no transmita la señal del reloj junto con el flujo de datos, el reloj debe regenerarse en el receptor, utilizando la información de temporización del flujo de datos. La recuperación de reloj es un componente común de los sistemas que se comunican a través de cables, fibras ópticas o por radio.
Algunos flujos de datos digitales, especialmente los flujos de datos en serie de alta velocidad (como el flujo de datos en bruto de la cabeza magnética de una unidad de disco y las redes de comunicación en serie como Ethernet) se envían sin una señal de reloj acompañante. El receptor genera un reloj a partir de una referencia de frecuencia aproximada, y luego alinea el reloj con las transiciones en el flujo de datos con un bucle bloqueado de fase (PLL). Este es un método para realizar un proceso comúnmente conocido como recuperación de datos y reloj (CDR). Otros métodos incluyen el uso de un bucle bloqueado con retardo y el sobremuestreo del flujo de datos.
El sobremuestreo se puede hacer a ciegas utilizando múltiples fases de un reloj de ejecución libre para crear múltiples muestras de la entrada y luego seleccionar la mejor muestra. O bien, se puede usar un contador que es impulsado por un reloj de muestreo que se ejecuta en algún múltiplo de la frecuencia del flujo de datos, con el reinicio del contador en cada transición del flujo de datos y el flujo de datos muestreado en algún conteo predeterminado. Estos dos tipos de sobremuestreo a veces se llaman espacio y tiempo, respectivamente. La mejor relación de error de bits (BER) se obtiene cuando las muestras se toman lo más lejos posible de cualquier transición de flujo de datos. Mientras que la mayoría de los diseños de sobremuestreo que utilizan un contador emplean una frecuencia de reloj de muestreo que es un múltiplo par del flujo de datos, un múltiplo impar es más capaz de crear un punto de muestreo más alejado de cualquier transición de flujo de datos y puede hacerlo a casi la mitad de la frecuencia de un diseño que utiliza un múltiplo par. En los CDRS de sobremuestreo, la señal utilizada para muestrear los datos se puede utilizar como reloj recuperado.
La recuperación de reloj está muy relacionada con el problema de la recuperación de portador, que es el proceso de recrear una versión bloqueada de fase del portador cuando se utiliza un esquema de modulación de portador suprimido. Estos problemas se abordaron por primera vez en un documento de 1956, que introdujo un método de recuperación de relojes ahora conocido como el bucle Costas. Desde entonces se han desarrollado muchos métodos adicionales.
Para que este esquema funcione, un flujo de datos debe transitar con la frecuencia suficiente para corregir cualquier desviación en el oscilador de la PLL. El límite durante cuánto tiempo puede funcionar una unidad de recuperación de reloj sin transición se conoce como su especificación de dígitos idénticos consecutivos máximos (CID). Para garantizar transiciones frecuentes, se utiliza algún tipo de señal de auto reloj, a menudo una codificación de duración limitada; la codificación 8b/10b es muy común, mientras que la codificación Manchester sirve para el mismo propósito en las revisiones antiguas de las redes de área local 802.3.