Reloj
El reloj es una fuente de señal de marcha libre que alterna su salida automáticamente entre 0 y 1 con un período fijo, produciendo una onda cuadrada con ciclo de trabajo del 50%. No necesita entradas; solo defines el período. El reloj es el latido de todo circuito síncrono: sus flancos de subida definen los instantes en que se actualizan flip-flops, contadores y registros de desplazamiento, así que casi todo elemento secuencial que coloques terminará conectado a un reloj.
Una onda cuadrada en marcha
Coloca un Clock, conecta su salida a un LED y ejecuta la simulación: el LED parpadea encendiéndose y apagándose con el período configurado sin ninguna otra entrada. Ajusta el período en el panel de propiedades; los períodos más cortos parpadean más rápido. Esta misma salida es la que alimentas al pin CLK de cualquier flip-flop o contador.
Período y frecuencia
El período T es el tiempo de un ciclo completo alto-bajo; la frecuencia es simplemente f = 1/T. Reduce el período a la mitad y duplicas la frecuencia. En un simulador el período fija qué tan rápido avanza la animación, pero el concepto es idéntico al hardware real, donde un cristal fija T en unos pocos nanosegundos. La tabla relaciona algunos períodos con sus frecuencias.
| Period T | Frequency f = 1/T |
|---|---|
| 1000 ms | 1 Hz |
| 500 ms | 2 Hz |
| 250 ms | 4 Hz |
| 100 ms | 10 Hz |
Un divisor de frecuencia con reloj
Alimenta el reloj a un flip-flop T con su entrada T en alto. El flip-flop conmuta en cada flanco de subida, así que su salida Q es una onda cuadrada limpia a exactamente la mitad de la frecuencia del reloj: un divide-por-dos. Encadena más etapas toggle para dividir entre 4, 8, 16 y obtener muchas señales de temporización más lentas de una sola fuente rápida, la base de todo temporizador digital y contador de tiempo real.
Citas
- Rathore, T. S. (1984). A versatile astable multivibrator. IEEE Transactions on Industrial Electronics, IE-31(2), 157-158.. Referencia 1
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Referencia 2