Clock
O clock é uma fonte de sinal de marcha livre que alterna sua saída automaticamente entre 0 e 1 com um período fixo, produzindo uma onda quadrada com ciclo de trabalho de 50%. Não precisa de entradas; você só define o período. O clock é o batimento de todo circuito síncrono: suas bordas de subida definem os instantes em que flip-flops, contadores e registradores de deslocamento se atualizam, então quase todo elemento sequencial que você colocar acabará ligado a um clock.
Uma onda quadrada em marcha
Coloque um Clock, conecte sua saída a um LED e execute a simulação: o LED pisca ligando e desligando com o período configurado, sem nenhuma outra entrada. Ajuste o período no painel de propriedades; períodos mais curtos piscam mais rápido. Essa mesma saída é o que você alimenta no pino CLK de qualquer flip-flop ou contador.
Período e frequência
O período T é o tempo de um ciclo completo alto-baixo; a frequência é simplesmente f = 1/T. Reduza o período à metade e você dobra a frequência. Em um simulador o período define a rapidez da animação, mas o conceito é idêntico ao hardware real, onde um cristal fixa T em poucos nanossegundos. A tabela relaciona alguns períodos com suas frequências.
| Period T | Frequency f = 1/T |
|---|---|
| 1000 ms | 1 Hz |
| 500 ms | 2 Hz |
| 250 ms | 4 Hz |
| 100 ms | 10 Hz |
Um divisor de frequência com clock
Alimente o clock em um flip-flop T com sua entrada T em alto. O flip-flop alterna a cada borda de subida, então sua saída Q é uma onda quadrada limpa em exatamente metade da frequência do clock: um divide-por-dois. Encadeie mais estágios toggle para dividir por 4, 8, 16 e derivar muitos sinais de temporização mais lentos de uma única fonte rápida, a base de todo temporizador digital e contador de tempo real.
Citações
- Rathore, T. S. (1984). A versatile astable multivibrator. IEEE Transactions on Industrial Electronics, IE-31(2), 157-158.. Referência 1
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Referência 2