Hodinový signál

Hodinový signál, hodinové impulsy (anglicky clock, CLK, slangově hodiny) je elektrický signál (obvykle digitální), jehož změna způsobuje změnu stavu sekvenčního digitálního elektronického obvodu.

U složitějších sekvenčních obvodů (např. mikroprocesor) určuje frekvence hodinového signálu pracovní frekvenci obvodu a nazývá se taktovací frekvence.

Zvláštním případem hodinového signálu je synchronizace přenosu informací po sériových sběrnicích, kde se hodinový signál ve vysílači kvůli úspoře materiálu vedení v procesu kódování často slučuje s daty, a v přijímači je nutné jej při dekódování rekonstruovat. Kód, který takovéto sloučení hodinového signálu s daty umožňuje, se anglicky nazývá self-clocking (dosl. překlad „samotaktovací“), např. kódování Manchester, diferenciální kódování Manchester, MFM apod.

Podobná situace je u mnoha paměťových médií, např. magnetických pásek, pevných disků, optické médií jako CD a DVD, kde je spolu s daty zaznamenávaný i hodinový signál a při čtení je nutné jej zrekonstruovat.

Vlastnosti

• střída signálu – obvykle se požaduje 1:1
• amplituda
• strmost hran
• počet fází (dnes obvykle jen 1, u starších procesorů několik překrývajících se – viz např. Intel 8080)
• stabilita (vyjádřená obvykle v ppm)
  • dlouhodobá
  • teplotní
  • u hodin generovaných fázovým závěsem (PLL) tzv. jitter (chvění) – změna frekvence okolo střední hodnoty vyplývající z principu PLL

Generování

• oscilátor (RC, LC, kruhový)
• stabilizace krystalem, keramickým rezonátorem, fázovým závěsem na nějaký dostupný frekvenční normál
• změna frekvence
  • dělič kmitočtu
  • PLL
• tvarovaní výstupu

Distribuce

• u rozsáhlejších obvodů je problémem skluz (anglicky skew) mezi zdrojem hodinového signálu a vzdálenějším koncovým bodem; hodinový signál je nutné rekonstruovat
• pro odolnost vůči rušení se ve velmi rychlých obvodech někdy distribuuje hodinový signál jako diferenciální signál

Odkazy

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu hodinový signál na Wikimedia Commons

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Hodinový signál na slovenské Wikipedii.