1.12 Clock이란?

1.12 Clock이란?

• Clock이란?
  
  Clock이란 디지털회로에서 심장박동을 의미한다. 추가적으로, 이 심작박동에 맞춰서(동기하여) 회로들이 동작한다. 여기서 '동기한다'의 동기화(Synchonization)는 두 개의 단어로 말할 수 있다.
  
  1. 박자를 맞추다 : 하드웨어 레벨에서 Clock이 모든 행위의 단위가 된다. 모든 하드웨어 레벨의 동작들은 이 Clock에서부터 나온다고 생각하면된다. 예를 들어, 스톱워치는 Clock으로 카운터를 만들어 설계한다.
  
  2. 순서를 맞추다 : 소프트웨어 레벨에서 정해진 순서에 엉크러짐 없이 잘 수행하도록 설계하는 것이다. 즉, 먼저 동작하겠다는 것과 동시에 동작하겠다는 것을 잘 정리하는 것이다.
  
  
  
• Flip Flop에서 Clock의 역할

  Clock이 High가 될 때 Flip Flop은 값을 저장한다. 그리고 Clock이 Low일 때는 값을 유지한다. 결국 Flip Flop은 Clock에 맞춰서 값을 저장하거나 갖고있던 값을 출력하게 된다.

  디지털 회로는 논리회로(Combinational Logic)와 이렇게 Flip Flop과 같은 순차회로(Sequential Logic)으로 이루어진다.

 

 

• Clock의 속도

  디바이스들은 각각이 동작할 수 있는 시간 범위가 정해져있기 때문에 빠르다고 좋은 것은 아니다. 예를 들어, TR이나 FET은 스위칭 특성이 있어서 입력신호가 들어오고 나서 출력시간이 나오기까지 시간이 걸린다. 이 시간을 Delay Time(전달지연시간)이라고 한다. 그 이유는 완전한 High 신호에 도달하기 위해 10%에서 90%까지 Transition 시간이 걸리기 때문이다. 뒤에서 더 자세히 설명할 예정입니다.

 

실제로는 이 Clock의 모양이 직각사각형이 아니고, 사다리꼴이라는 것이다.

 

  처리 속도가 다른 디지털 회로끼리 연결하여 제대로 동작하려면 처리 속도가 가장 느린 회로에 Clock을 맞추어야한다. 이것이 Clock을 한없이 올리면 안되는 이유이고, 디바이스 스펙에서 Feeding Clock을 잘 확인해야하는 이유이다.

 

 

1. Clock은 디지털 회로에서 심장박동(맥박)을 의미하며, 회로들은 이 Clock에 맞춰서(동기하여) 동작한다.
2. 디지털 회로는 논리회로와 Clock에 맞춰 동작하는 순차회로로 이루어진다.
3. 각 디바이스마다 처리 가능한 Clock 속도가 다르기 때문에, Clock 속도를 한없이 올릴 수 없다. 설계 시 디바이스 스펙을 확인해야한다.