Generátor hodin je elektronický obvod, který generuje hodinový signál pro synchronizaci digitálních obvodů. Takový signál může mít jakýkoli tvar: jak jednoduchý obdélníkový, tak složitější. Hlavními prvky generátoru je rezonanční obvod a zesilovač.

Signály hodin

V elektronice, zejména v synchronních digitálních sítích, je hodinový signál signál s konstantní frekvencí, dvě stabilní stavy (horní a spodní), které jsou navrženy tak, aby harmonizovaly práci digitálních obvodů. Signály hodin jsou generovány generátory hodin. Nejběžnější formou hodinového signálu je meandr (50% signál cyklu). Pracovní cyklus je poměr doby trvání impulzního období. Jinými slovy, je součástí období, během kterého je signál aktivní.


Cirkulační obvody se mohou aktivovat během předního předního, zadního okraje nebo v případě zdvojnásobení rychlosti přenosu dat přední a zadní fronty impulsu.

Princip tvorby hodin

Zdroj kmitání hodin je křemenný krystal, umístěný v cínovém těle. Při aplikaci na křemennou desku napětí začíná vytvářet mechanické vibrace. Při působení piezoelektrického účinku na krystalové elektrody je EMF uveden. Kolísání elektrického proudu přicházejí do generátoru, což je ve skutečnosti také přeměňuje na impulsy.

Generátor hodinových impulzů pro počítač

V počítači je generátor zodpovědný za synchronnípráce všech zařízení: procesor, paměť, datová sběrnice. Práce zpracovatele může být tedy porovnávána s prací hodin. Pokyny jsou prováděny centrálním procesorem po určitý počet cyklů. Podobně fungují také hodiny. Taktika v mechanických hodinách je určena oscilací kyvadla.


Výkon CPU závisí přímo na frekvenci hodin. Čím vyšší jsou hodiny, tím více pokynů může procesor provádět po určitou dobu. Jeden příkaz nebo instrukce může být proveden procesorem pro část hodin nebo několik stovek cyklů. Obecným trendem moderních výpočetních technologií je snížit počet cyklů přidělených k implementaci jednoho z nejjednodušších instrukcí.

Overclocking

Zvláštní zájem je generátor hodin pro procesor pro přetaktování. Přetaktování zahrnuje odborníky v oblasti výpočetní techniky a jenom amatéři, kteří se snaží zvýšit produktivitu svých zařízení. Přetaktování je nyní k dispozici pro jednoduché uživatele. Chcete-li změnit nastavení součástí počítače, je někdy poměrně snadné přihlásit se do systému BIOS. Nejprve je třeba odpovědět na otázku: Co zvýší produktivitu? Všechno je zde velmi jednoduché. Výrobci počítačových komponent, které zlepšují spolehlivost svých součástí, jim dodávají technologický materiál. Je to právě tato akcie a přitahuje milovníky, aby z počítače vytlačili maximum. Jeden způsob, jak přetaktovat počítač, je vyměnit jejkřemenný rezonátor na krystalu, který má vyšší frekvenci. Nebo můžete například odstranit další prvky ve formě rozdělení kmitočtů z obvodu generátoru.
V moderních počítačích jsou generátory obecně implementovány na stejném integrovaném obvodu. Hodnota frekvence hodin a násobič procesoru, jak již bylo uvedeno výše, lze změnit přímo z systému BIOS. Začátečníci přetaktování se často ptají, jak určit model generátoru hodin. To není možné udělat pomocí softwaru. Zbývá pouze otevřít systémovou jednotku a hledat generátor vizuálně. Na druhou stranu metoda softwaru určuje model základní desky (AIDA64 Everest a další). Pak je pro tento model vyhledáván podrobný pokyn a v něm je docela možné najít informace o názvu generátoru. A jak mohu vědět, že pro generátor hodin je hodnota frekvence hodin nastavena ve výchozím nastavení a hodnota po přetaktování? Tyto informace naleznete v pokynech pro základní desku.

Základní prvky

Křemenný piezoelektrický patogen se často používá jako rezonanční obvod generátoru. Současně lze použít více jednoduchých obvodů paralelního rezonančního obvodu a obvodu RC (obvod sestává z kondenzátoru a odporu). Generátor může mít další obvody pro změnu hlavního signálu. Procesor 8088 používá pouze dvě třetiny pracovního cyklu hodin. To vyžaduje přítomnost generátoru impulzů hodin. A vestavěná logika pro převod pracovnícyklus
Vzhledem k tomu, že forma výstupního signálu se stává komplikovanějším, lze ve schématu zapojení generátoru hodinových impulzů použít směšovač, dělič nebo frekvenční multiplikátor. Frekvenční mixér generuje signál, jehož frekvence se rovná součtu nebo rozdílu obou frekvencí vstupních signálů.

Režim fázový závěs

Mnoho zařízení používá fázového obvodu závěsu (PLL) pro porovnávání fáze generátor signálu výstupní frekvence a pro nastavení fáze oscilátoru tak, aby hodnota fáze se shodovala. Obrázek ukazuje schéma fázového automatického nastavení frekvence (PLL). Zařízení pro porovnávání fází (komparátor) má 2 vstupy a 1 výstup. Jako vstupní signály s využitím signálu z hlavního oscilátoru (signálu na vstupním obvodem PLL) a signál z výstupu napěťově řízeného oscilátoru (VCO). Komparátor porovnává fáze dvou signálů a generuje chybový signál, který by měl být na dolní propust (LPF), a z ní - pistoli, řízení frekvence.

Typy generátorů hodin

1. Generátory generátorů pro všeobecné použití Obecně generátory používají PLL pro generování výstupních signálů ze společné vstupní frekvence. Používají jednoduché levné křemenné krystaly pro získání referenční frekvence. Z referenčního kmitočtového signálu generují signály výstupních hodin s nízkou úrovní třesu přední části signálu. 2. Programovatelné generátory Umožňuje změnit faktor používaný dělitelem nebo násobitelem. DěkujiUmožňuje vám vybrat libovolnou z mnoha výstupních frekvencí bez změny hardwarové části.

Použití generátorů synchronizačních signálů v sítích SONET

Jedná se o generátor hodin používaný sítěmi poskytovatelů služeb, často ve formě zabudovaného zdroje signálu (BITS) pro ústředí.

Digitální spínací systémy a některé systémy (jako jsou syntetické digitální systémy SONET hierarchie) závisí na spolehlivé vysoce kvalitní synchronizaci. Aby byl tento stav zajištěn, většina poskytovatelů služeb používá schémata synchronizačních signalizací mezi kancelářemi a implementuje koncept BITS, aby zajistil synchronizaci v kanceláři. Na vstupu generátoru hodin jsou přijímány příchozí synchronizační signály a jsou vyvedeny výstupní signály synchronizace. Signály synchronizace DS-1 nebo CC (kompozitní signály) mohou sloužit jako vstupní referenční signály, signály DS-1 nebo CC mohou být také výstupní signály. Složení generátoru:

vstupní synchronizační rozhraní, přijímá příchozí signály DS-1 nebo CC;

schéma generování synchrónního signálu, které generuje synchronizační signály používané distribučním schématem podle schématu distribuce zdrojového signálu;

výstupní obvod pro distribuci synchronizačních signálů vytváří sadu signálů DS-1 a CC;

charakteristický řídící obvod, určený pro řízení parametrů synchronizace vstupních signálů;

rozhraní poplašného systému připojeného k centrálnímu poplašnému systému ústředny;

úředníkRozhraní určené pro použití místním servisním personálem a udržuje komunikaci se vzdálenými operačními systémy.