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Il clock. Che ruolo svolge nel digitale?

Aggiornamento: 11 mar

In elettronica il termine clock indica un segnale periodico utilizzato per sincronizzare il funzionamento dei dispositivi elettronici digitali.


Tale segnale può essere generato da qualsiasi oscillatore: si utilizza generalmente la tipologia al quarzo, privilegiata per l'alta stabilità di oscillazione tipica di quest'ultimo.


Il clock o "temporizzatore" è un elemento essenziale in ambito digitale.

Ogni dispositivo digitale è dotato infatti di oscillatori di clock, ma è la loro qualità e precisione a determinare il risultato finale.


Il compito delegato all’oscillatore di clock è quello di sincronizzare o scandire il tempo fra i vari settori di dialogo presenti in un una circuitazione digitale, oppure fra vari apparecchi digitali.

Più alta è la precisone dell'oscillatore di clock, maggiore è pertanto il livello di qualità della riproduzione.


Il segnale da esso generato è costituito da un livello di tensione che, periodicamente e regolarmente, compie una rapida transizione dal valore zero ad un valore che generalmente coincide con la tensione di alimentazione del circuito, rimanendo a questo livello per un certo lasso di tempo, per poi ritornare rapidamente a livello zero e restarci finché il ciclo si ripete.


La commutazione di tutti i circuiti logici avviene durante la transizione di questa tensione, ovverosia durante la variazione di livello del segnale.

Gli ingressi dei dispositivi preposti a ricevere il clock sono definiti per consuetudine "attivi alti" o "attivi negati": i primi commutano durante il fronte di salita del clock, i secondi sul fronte di discesa.


Non necessariamente il duty cycle del segnale deve essere simmetrico: un clock di 100 Mhz può essere costituito da un segnale che sta a livello alto per 3 nanosecondi e rimane a zero per 7 nanosecondi, o viceversa.


Il ciclo di clock è invece il tempo che intercorre tra il verificarsi di due colpi di clock successivi.


La frequenza o velocità di clock è il numero di colpi di clock che vengono eseguiti in una determinata unità di tempo. L'unità di misura usata è l'hertz, ovvero il numero di cicli di clock eseguiti in un secondo. Poiché i clock sono in genere molto veloci, si usano comunemente i multipli kilohertz (kHz), megahertz (MHz) e gigahertz (GHz) per indicare rispettivamente mille, un milione e un miliardo di cicli al secondo.



Di Arturo Menni


 






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