de flesta integrerade kretsar (IC) med tillräcklig komplexitet använder en klocksignal för att synkronisera olika delar av kretsen, cykla långsammare än de värsta fall interna utbredningsfördröjningarna. I vissa fall krävs mer än en klockcykel för att utföra en förutsägbar åtgärd. När IC blir mer komplexa blir problemet med att leverera exakta och synkroniserade klockor till alla kretsar allt svårare. Det främsta exemplet på sådana komplexa chips är mikroprocessorn, den centrala komponenten i moderna datorer, som bygger på en klocka från en kristalloscillator. De enda undantagen är asynkrona kretsar som asynkrona processorer.
en klocksignal kan också vara gated, det vill säga kombinerad med en styrsignal som aktiverar eller inaktiverar klocksignalen för en viss del av en krets. Denna teknik används ofta för att spara ström genom att effektivt stänga av delar av en digital krets när de inte används, men kommer till en kostnad av ökad komplexitet i tidsanalys.
enfas klockaredit
de flesta moderna synkrona kretsar använder endast en ”enfassklocka” – med andra ord överförs alla klocksignaler (effektivt) på 1 tråd.
tvåfas klockaredit
i synkrona kretsar avser en ”tvåfassklocka” klocksignaler fördelade på 2 ledningar, var och en med icke överlappande pulser. Traditionellt kallas en tråd ”fas 1” eller ”XXL 1”, den andra ledningen bär signalen ”fas 2” eller ”XL2”. Eftersom de två faserna är garanterade icke-överlappande, gated spärrar snarare än kantutlöst flip-flops kan användas för att lagra tillståndsinformation så länge ingångarna till spärrarna på en fas endast beror på utgångar från spärrarna på den andra fasen. Eftersom en gated spärr använder endast fyra grindar kontra sex grindar för en kantutlöst flip-flop, kan en tvåfas klocka leda till en design med en mindre övergripande grindräkning men vanligtvis med viss straff i designproblem och prestanda.
MOS ICs använde vanligtvis dubbla klocksignaler (en tvåfassklocka) på 1970-talet. Dessa genererades externt för både 6800 och 8080 mikroprocessorer. Nästa generation av mikroprocessorer införlivade klockgenerationen på chip. 8080 använder en 2 MHz-klocka men bearbetningsgenomströmningen liknar 1 MHz 6800. 8080 kräver fler klockcykler för att utföra en processorinstruktion. 6800 har en minsta klockfrekvens på 100 kHz och 8080 har en minsta klockfrekvens på 500 kHz. Versioner med högre hastighet av båda mikroprocessorerna släpptes 1976.
6501 kräver en extern 2-fas klockgenerator.MOS Technology 6502 använder samma 2-fas logik internt, men innehåller också en tvåfas klockgenerator på chip, så den behöver bara en enfas klockingång, vilket förenklar systemdesignen.
4-fas klockaredit
vissa tidiga integrerade kretsar använder fyrfaslogik, vilket kräver en fyrfas klockingång bestående av fyra separata, icke-överlappande klocksignaler.Detta var särskilt vanligt bland tidiga mikroprocessorer som National Semiconductor IMP-16, Texas Instruments TMS9900 och Western Digital WD16-chipset som används i DEC LSI-11.
fyra fas klockor har endast sällan använts i nyare CMOS-processorer som DEC WRL MultiTitan mikroprocessor. och i Intrinsitys Fast14-teknik. De flesta moderna mikroprocessorer och mikrokontroller använder en enfas klocka.
Klockmultiplikatorredigera
många moderna mikrodatorer använder en ”klockmultiplikator” som multiplicerar en extern klocka med lägre frekvens till lämplig klockfrekvens för mikroprocessorn. Detta gör att CPU: n kan arbeta med en mycket högre frekvens än resten av datorn, vilket ger prestandavinster i situationer där CPU: n inte behöver vänta på en extern faktor (som minne eller ingång/utgång).
dynamisk frekvensbyteredigera
de allra flesta digitala enheter kräver inte en klocka på en fast, konstant frequency.As så länge minsta och maximala klockperioder respekteras kan tiden mellan klockkanter variera mycket från en kant till nästa och tillbaka igen.Sådana digitala enheter fungerar lika bra med en klockgenerator som dynamiskt ändrar sin frekvens, såsom spridningsspektrumklockgenerering, dynamisk frekvensskalning etc.Enheter som använder statisk logik har inte ens en maximal klockperiod (eller med andra ord minsta klockfrekvens); sådana enheter kan bromsas och pausas på obestämd tid och återupptas sedan med full klockhastighet vid något senare tillfälle.