אות שעון – הבדלי גרסאות

אין שינוי בגודל ,  לפני 13 שנים
מ
אין תקציר עריכה
(←‏נחיצות: נאמר כבר בפסקה קודמת)
מאין תקציר עריכה
[[File:50Hz square.jpg|שמאל|ממוזער|250px|דוגמאדוגמה לאות שעון, הפועל ב[[תדר]] של 50[[Hz]], וב-[[Duty Cycle]] של 50%]]
 
'''אות שעון''' (ובקיצור "שעון") הוא מושג ב[[אלקטרוניקה]]. זהו סוג של [[אות (סיגנל)|אות]] אשר אינו מייצג [[נתונים]] ותפקידו לתזמן נכונה את הפעילות של [[רכיב אלקטרוני]] אחד או יותר, כחלק מ[[מעגל אלקטרוני דיגיטלי]].
* בעליית השעון
* בירידת השעון
* גם בעליה וגם בירידת השעון (שיטה הנקראת Double Data Rate), לדוגמאלדוגמה, רכיבי [[DDR SDRAM]]
* בקצב פעולה כפול (Double Data Rate), שבו הפעולות מתבצעות גם בעליה וגם בירידה של אות השעון.
* בקצב פעולה מרובע (Quad Data Rate), שבו הפעולות מתבצעות בעליה, בירידה, ובשני זמנים שבינהם.
 
==נחיצות==
אפילו מערכות אלקטרוניות פשוטות, כגון [[שער לוגי|שערים לוגיים]], בנויות ממספר מרכיבים אשר פועלים יחדיו. לכל מרכיב ומרכיב ישנם זמני תגובה שונים, הן בגלל השונות המזערית בין רכיב לרכיב בתהליכי ה[[ייצור]], והן בגלל השימוש ברכיבים הפזורים על גבי [[מעגל מודפס|המעגל המודפס]] (לדוגמאלדוגמה, רכיבים הממוקמים קרוב לגוף חם, כגון [[ספק כוח]], יפעלו במהירות השונה מרכיבים מאותה סדרה שאינם קרובים אליו). על מנת שכל מרכיבי המעגל יספיקו לבצע את פעולתם, יש צורך בגורם מרכזי אשר יקבע את הזמן בו כל הרכיבים כבר סיימו לבצע את הפעולה הקודמת והם מוכנים להתחיל בביצוע פעולה חדשה. לפיכך, ניתן לדמות את אות השעון ל[[רמזור]] המסמן מתי ניתן להמשיך בתנועה.
 
==השפעת התדר של אות השעון על מהירות הביצוע ==
במעגלים סינכרוניים, ככל שמהירות הביצוע של כלל הרכיבים היא גבוהה יותר, כך ניתן להעלות את המהירות שבה פועל אות השעון, ובמילים אחרות להעלות את ה[[תדר]] של אות השעון.
מעגלים אלקטרוניים גדולים יכולים להכיל כמות גדולה של רכיבים, מסוגים שונים, אשר מבצעים פעולות שונות. ייתכן מצב שבו רכיב מסויים מבצע פעולה גדולה ומסובכת, ולכן הוא איטי בהשוואה לרכיבים אחרים במעגל. על מנת שרכיב זה לא יגרום להאטת התדר של אות השעון במעגל, ישנן מספר טכניקות לשמור על תדר שעון גבוה. בשיטות אלו, המעגל בנוי כך שרכיבים מהירים פועלים בקצב שעון גבוה, ומבצעים מספר פעולות הכנה הקשורות זו בזו, לפני שהנתונים או האותות מגיעים אל הרכיב האיטי. בזמן שהרכיב האיטי מבצע את פעולתו על הנתונים או האותות, הרכיבים המהירים כבר מבצעים פעולות הכנה נוספות, עבור הפעולה הבאה של הרכיב המהיר. לדוגמאלדוגמה, אם נדרשות 4 פעולות הכנה מהירות, לפני כל פעולה של [[מעבד]] כלשהו, אזי קצב השעון של המעגל יכול להיות פי 4 מקצב השעון של אותו המעבד. ואכן, מעבד ה-[[8086]] מבצע פעולה יחידה בכל 4 מחזורי שעון, לכל הפחות. פעולות מורכבות יותר מבוצעות לאחר עשרות מחזורי שעון.
 
בעבר, היה נהוג לציין את תדר אות השעון של [[מעבד]]ים ורכיבים אחרים, כמדד להשוואה של הביצועים של רכיבים שונים. אמנם, כאשר רכיב מסוים פועל בקצב שעון נמוך יותר, הוא אכן מבצע פחות פעולות, ולכן הביצועים שלו נמוכים יותר. אך כאשר משווים בין רכיבים שונים, גורמים אחרים יכולים להשפיע בצורה מכרעת על הביצועים שלהם. למשל, מעבד עם קצב שעון מסוים, המבצע פעולה כל 4 מחזורי שעון, הוא מהיר פי 2, ממעבד בעל קצב שעון גבוה פי 2, אשר מבצע פעולה כל 16 מחזורי שעון.
84

עריכות