Signal d'horloge | EPFL Graph Search

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vignette|Un signal d'horloge est typiquement un signal carré. vignette|Un signal d'horloge est produit par un générateur d'horloge, ici dans un ordinateur de bureau, constitué d'une puce (à droite) et d'un résonateur (à gauche). vignette|Connecteur PS/2 : le signal d'horloge se trouve sur les broches 5 et 6, respectivement pour la souris et le clavier. Un signal d’horloge est, en électronique, et particulièrement en électronique numérique, un signal électrique oscillant qui rythme les actions d'un circuit. Sa période est appelée cycle d’horloge. À chaque cycle d'horloge, des calculs peuvent être effectués en utilisant les sorties de bascules. L'horloge permet d'assurer que les données sont valides au cycle d'horloge suivant, c'est-à-dire que les calculs sont terminés et les résultats stabilisés. Même certains filtres, comme les circuits à capacités commutées, doivent être cadencés par un circuit d'horloge. La durée du cycle doit donc être choisie en fonction du temps de réponse des portes logiques. On considère généralement qu'un circuit est d'autant plus rapide que la fréquence du signal d'horloge qui le synchronise est élevée. Cependant, l’overclocking, c'est-à-dire l'augmentation de la fréquence d'horloge, entraîne une augmentation de la consommation électrique et, par effet ohm, de la température. Augmenter la tension ou refroidir le circuit sont donc nécessaires pour augmenter la vitesse de commutation des transistors, et donc augmenter la fréquence d'horloge ; mais à partir d'une certaine fréquence, le circuit « décroche » : certains signaux ne sont pas stabilisés à l'arrivée d'une impulsion, ce qui conduit à des erreurs que le contrôle de checksum ne suffit plus à réparer. Pour accélérer encore le circuit, on peut diminuer la taille des plus longs circuits logiques, par exemple en y ajoutant des étages de bascules intermédiaires : ils s'exécuteront alors en plusieurs cycles, permettant d'augmenter la fréquence et d’exécuter les autres calculs plus rapidement.

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Bascule (circuit logique)

Une bascule est un circuit logique capable, dans certaines circonstances, de maintenir les valeurs de ses sorties malgré les changements de valeurs d'entrées, c'est-à-dire comportant un état « mémoire ». Il s'agit de l'élément qui permet le passage de la logique combinatoire à la logique séquentielle. On distingue deux catégories principales de bascules dans un système séquentiel : les bascules asynchrones et les bascules synchrones.

Logique séquentielle

En théorie des circuits électroniques, la logique séquentielle est un type de logique dont les résultats ne dépendent pas seulement des données actuellement traitées mais aussi des données traitées précédemment. Elle s'oppose à la logique combinatoire, dont les résultats sont fonction et seulement fonction des données actuellement traitées. En d'autres termes, la logique séquentielle utilise la notion de mémoire de stockage (Bascules, registres, etc.) alors que la logique combinatoire n'en a pas.

Fréquence d'horloge

La fréquence d'horloge d'un circuit numérique synchrone est la fréquence de son signal d'horloge (nombre de cycles par seconde). Cette information est indiquée en hertz (Hz). Le terme est utilisé en électronique dans des applications telles que les processeurs synchrones ou la synchronisation de télécommunications, pour aider à caractériser respectivement la puissance de traitement ou le débit d’information.