a legtöbb kellően bonyolult integrált áramkör (ic) órajelet használ az áramkör különböző részeinek szinkronizálása érdekében, a legrosszabb esetben a belső terjedési késéseknél lassabb sebességgel. Bizonyos esetekben egynél több óraciklus szükséges a kiszámítható művelet végrehajtásához. Ahogy az IC-k egyre összetettebbé válnak, egyre nehezebbé válik a pontos és szinkronizált órák ellátása az összes áramkörhöz. Az ilyen összetett chipek kiemelkedő példája a mikroprocesszor, a modern számítógépek központi alkotóeleme, amely egy kristály oszcillátor órájára támaszkodik. Az egyetlen kivétel az aszinkron áramkörök, például az aszinkron CPU-k.
egy órajel is kapuzható, vagyis olyan vezérlőjellel kombinálva, amely engedélyezi vagy letiltja az órajelet az áramkör egy bizonyos részén. Ezt a technikát gyakran használják az energiatakarékosság érdekében azáltal, hogy hatékonyan leállítják a digitális áramkör egyes részeit, amikor azokat nem használják, de az időzítés elemzésének megnövekedett összetettségével jár.
egyfázisú óraszerkesztés
a legtöbb modern szinkron áramkör csak “egyfázisú órát” használ-más szóval, az összes órajelet (hatékonyan) 1 vezetéken továbbítják.
kétfázisú óraszerkeszt
a szinkron áramkörökben a “kétfázisú óra” 2 vezetéken elosztott órajelekre utal, amelyek mindegyike nem átfedő impulzusokkal rendelkezik. Hagyományosan az egyik vezetéket “1.fázisnak” vagy “xham1” – nek hívják, a másik vezeték a “2. fázis” vagy “6. fázis” jelet hordozza. Mivel a két fázis garantáltan nem fedi egymást, a kapuzott reteszek, nem pedig az él által kiváltott papucsok használhatók az állapotinformációk tárolására, mindaddig, amíg az egyik fázis reteszeinek bemenete csak a másik fázis reteszeinek kimenetétől függ. Mivel a kapuzott retesz csak négy kaput használ, szemben a hat kapuval az él által kiváltott flip-flophoz, a kétfázisú óra kisebb összkapuszámmal rendelkező kialakításhoz vezethet, de általában valamilyen büntetéssel a tervezési nehézség és a teljesítmény szempontjából.
a MOS IC-k általában kettős órajelet (kétfázisú órát) használtak az 1970-es években. Ezeket külsőleg generálták mind a 6800, mind a 8080 mikroprocesszorokhoz. A mikroprocesszorok következő generációja beépítette az óragenerációt a chipbe. A 8080 2 MHz-es órát használ, de a feldolgozási teljesítmény hasonló az 1 MHz 6800-hoz. A 8080 több óraciklust igényel a processzor utasításainak végrehajtásához. A 6800 minimális órajele 100 kHz, a 8080 minimális órajele pedig 500 kHz. Mindkét mikroprocesszor nagyobb sebességű változata 1976-ra jelent meg.
a 6501 külső 2 fázisú óragenerátort igényel.A MOS Technology 6502 ugyanazt a 2 fázisú logikát használja belsőleg, de tartalmaz egy kétfázisú óragenerátort is a chipen, így csak egyfázisú órabemenetre van szüksége, egyszerűsítve a rendszer kialakítását.
4-phase clockEdit
néhány korai integrált áramkör négyfázisú logikát használ, négy fázisú órabemenetet igényel, amely négy különálló, nem átfedő órajelből áll.Ez különösen gyakori volt a korai mikroprocesszorok között, mint például a National Semiconductor IMP-16, A Texas Instruments TMS9900 és a Western Digital wd16 lapkakészlet, amelyet a DEC LSI-11-ben használtak.
négy fázisórát csak ritkán használtak újabb CMOS processzorokban, például a DEC WRL MultiTitan mikroprocesszorban. és az Intrinsity fast14 technológiájában. A legtöbb modern mikroprocesszor és mikrokontroller egyfázisú órát használ.
Clock multiplierEdit
sok modern mikroszámítógép használ “clock multiplier” – t, amely az alacsonyabb frekvenciájú külső órát a mikroprocesszor megfelelő órajeléhez szorozza. Ez lehetővé teszi, hogy a CPU sokkal nagyobb frekvencián működjön, mint a számítógép többi része, ami teljesítménynövekedést biztosít olyan helyzetekben, amikor a CPU-nak nem kell külső tényezőre várnia (például memória vagy bemenet/kimenet).
dinamikus frekvenciaváltás
a digitális eszközök túlnyomó többsége nem igényel rögzített, állandó órajelet frequency.As mindaddig, amíg a minimális és a maximális óraidőszakokat betartják, az óraélekközött eltelt idő nagyon eltérő lehet az egyik széltől a másikig és vissza.Az ilyen digitális eszközök ugyanolyan jól működnek egy óragenerátorral, amely dinamikusan megváltoztatja a frekvenciáját, például szórt spektrumú óragenerálás, dinamikus frekvencia méretezés stb.A statikus logikát használó eszközöknek még nincs maximális órajel-periódusuk (vagy más szóval minimális órajel-frekvenciájuk); az ilyen eszközöket a végtelenségig le lehet lassítani és szüneteltetni, majd később teljes órajel-sebességgel folytatni.