de fleste integrerte kretser (ICs) med tilstrekkelig kompleksitet bruker et klokkesignal for å synkronisere forskjellige deler av kretsen, sykle med en hastighet langsommere enn de verste tilfellene interne forplantningsforsinkelser. I noen tilfeller er det nødvendig med mer enn en klokke syklus for å utføre en forutsigbar handling. Etter Hvert Som ICs blir mer komplekse, blir problemet med å levere nøyaktige og synkroniserte klokker til alle kretsene stadig vanskeligere. Det fremste eksempelet på slike komplekse chips er mikroprosessoren, den sentrale komponenten av moderne datamaskiner, som er avhengig av en klokke fra en krystalloscillator. De eneste unntakene er asynkrone kretser som Asynkrone Cpuer.
et klokkesignal kan også være inngjerdet, det vil si kombinert med et kontrollsignal som aktiverer eller deaktiverer klokkesignalet for en bestemt del av en krets. Denne teknikken brukes ofte til å spare strøm ved effektivt å slå av deler av en digital krets når de ikke er i bruk, men kommer til en pris av økt kompleksitet i timinganalyse.
enfaset klokkerediger
De fleste moderne synkrone kretser bruker bare en «enfaset klokke» – med andre ord, alle klokkesignaler overføres (effektivt) på 1 ledning.
tofaset klokkerediger
i synkrone kretser refererer en «tofaset klokke» til klokkesignaler fordelt på 2 ledninger, hver med ikke-overlappende pulser. Tradisjonelt kalles en ledning «fase 1» eller «φ 1″, den andre ledningen bærer signalet» fase 2 «eller» φ 2″. Fordi de to fasene er garantert ikke-overlappende, kan gated låser i stedet for kantutløste flip-flops brukes til å lagre tilstandsinformasjon så lenge inngangene til låser på en fase bare avhenger av utganger fra låser på den andre fasen. Siden en gated låsen bruker bare fire porter versus seks porter for en kant-utløst flip-flop, en to fase klokke kan føre til en design med en mindre samlet gate teller, men vanligvis på noen straff i design vanskeligheter og ytelse.
MOS ICs brukte vanligvis to klokkesignaler (en tofaset klokke) på 1970-tallet. Disse ble generert eksternt for både 6800 og 8080 mikroprosessorer. Den neste generasjonen av mikroprosessorer innlemmet klokke generasjon på chip. 8080 bruker en 2 MHz klokke, men prosesseringsgjennomstrømningen ligner 1 MHz 6800. 8080 krever flere klokkesykluser for å utføre en prosessorinstruksjon. 6800 har en minimum klokkefrekvens på 100 kHz og 8080 har en minimum klokkefrekvens på 500 kHz. Høyere hastighet versjoner av begge mikroprosessorer ble utgitt av 1976.
6501 krever en ekstern 2-faset klokkegenerator.MOS Technology 6502 bruker samme 2-fase logikk internt, men inkluderer også en tofaset klokkegenerator på chip, så den trenger bare en enfaset klokkeinngang, noe som forenkler systemdesign.
4-fase klokkerediger
noen tidlige integrerte kretser bruker firefaset logikk, som krever en firefaset klokkeinngang bestående av fire separate, ikke-overlappende klokkesignaler.Dette var spesielt vanlig blant tidlige mikroprosessorer som National Semiconductor IMP-16, Texas Instruments TMS9900 og Western Digital Wd16-brikkesettet som ble brukt I DEC LSI-11.
Fire fase klokker har bare sjelden blitt brukt i nyere cmos-prosessorer som DEC WRL MultiTitan mikroprosessor. Og I Intrinsitys Fast14-teknologi. De fleste moderne mikroprosessorer og mikrokontrollere bruker en enfaset klokke.
klokkemultiplikatorrediger
Mange moderne mikrodatamaskiner bruker en «klokkemultiplikator» som multipliserer en lavere frekvens ekstern klokke til riktig klokkefrekvens for mikroprosessoren. DETTE gjør AT CPUEN kan operere med en mye høyere frekvens enn resten av datamaskinen, noe som gir ytelsesgevinster i situasjoner der CPUEN ikke trenger å vente på en ekstern faktor (som minne eller inngang/utgang).
Dynamisk frekvensendringrediger
de aller fleste digitale enheter krever ikke en klokke på en fast, konstant frequency.As lenge minimum og maksimum klokkeperioder respekteres, kan tiden mellom klokkekanter variere mye fra en kant til den neste og tilbake igjen.Slike digitale enheter fungerer like bra med en klokkegenerator som dynamisk endrer frekvensen, for eksempel spredningsspektrumsklokkegenerering, dynamisk frekvensskalering, etc.Enheter som bruker statisk logikk, har ikke engang en maksimal klokkeperiode( eller med andre ord minimum klokkefrekvens); slike enheter kan bli bremset og stoppet på ubestemt tid, og deretter gjenopptas med full klokkefrekvens når som helst senere.