klokkeperioden

Klokkeperioden, ofte betegnet T, er varigheten av én syklus i et klokkesignal i et synkront digitalt system. Den er definert som T = 1/f, der f er klokkehastigheten (klokke frekvensen). En kortere klokkeperiode tilsvarer en høyere frekvens og vanligvis høyere energiforbruk samt økt varmeutvikling i enhetene som drives av klokken.

I praksis brukes klokkeperioden til å koordinere når data registreres og flyttes mellom flops, registre og annen syntetisk logikk. Data som ligger i minne eller mellom steg i en beregning må være stabile ved starten av en klokke, og ofte må de være validert innen visse tidsrammer etter kanten av klokkesignalet (setup-tid og hold-tid). Den totale implementerte perioden må derfor være stor nok til å la all kombinatorisk logikk få tid til å beregne seg mellom to klokke-sløyfer.

Klokkekilder og distribusjon er sentrale for å oppnå ønsket T. Vanlige kildelementer inkluderer krystallysatorer og andre oscillatorser med stabil frekvens, ofte i kombinasjon med PLL-er og frekvensdiplaying for å oppnå riktig frekvensnivå. Klokkedistribusjonssystemer inkluderer klokketre, buffere og skjøter som sørger for at alle deler av en enhet får klokkesignal med kjente forsinkelser (skew) og noen ganger med tilsiktet fasejustering.

Vanlige utfordringer inkluderer jitter (fluktuasjoner i klokkeperioden), klokkesystemets skew og endringer i duty cycle. Disse faktorene påvirker påliteligheten og nøyaktigheten i synkrone kretser, og bør håndteres gjennom robust design, riktig signalintegrasjon og testing. Klokkeperioden er derfor en grunnleggende parameter som påvirker ytelsen og grensesnittet i digitale systemer.