قبل از صحبت در مورد سیگنال یا پالس ساعت، بهتر است در مورد این دو کلمه صحبت کنیم که اصلا سیگنال یا پالس چیست؟اصولاً به هر چیزی که دربردارنده ی پیام و اطلاعات باشد سیگنال نامیده میشود اما بیشتر به معنی موجی الکتریکی با مشخصات ویژه است. مشخصات ویژه در اینجا یعنی اینکه مقدار دامنه ی آن کوچک باشد مثلاً در مورد موج ولتاژ در حد چند ولت (حداکثر ۵ ولت) بیشتر نباشد.
حالا با توضیح کوتاهی که در مورد سیگنال خواندید،بهتر است در مورد سیگنال یا پالس ساعت صحبت کنیم.سیگنال یا پالس ساعت، همانطور که در شکل می بینید اساسا یک شکل موج مربعی است که بین دو حالت بالا ( معمولا ۱ منطقی یا ۵ ولت)، و یک حالت پایین ( معمولا ۰ منطقی یا ۰ ولت ) تغییر وضعیت میدهد. این شکل موج مربعی باعث هماهنگی بی نقصی بین اجزای یک مدار الکترونیکی میشود. برای فهم ساده تر در برخی منابع از سیگنال یا پالس ساعت به به سرعت پردازنده تعبیر شده است. در ادامه ویژگی های سیگنال یا پالس ساعت را مرور خواهیم کرد.
در شکل بالا دو علامت VH و VL می بینیدکه v مخفف ولتاژ وH مخففHigh بع معنای ارتفاع و در اینجا به معنی حالت بالا است، وL مخفف Low به معنی پایین است . بسته به مدارهای گوناگون ،یک منطقی یا ۵ ولت می تواند متغیر باشد ، در برخی از مدارها، یک منطقی ۵ ولت هست و در برخی دیگه ۳ ولت . تا اینجا پی بردیم که سیگنال یا پالس ساعت یه شکل موج مربعی است که اکثر مواقع بین دو مقدار ۵ ولت و صفر ولت و یا بین ۳ ولت و صفر ولت تغییر وضعیت میدهد. این سیگنال ساعت به صورت ایده ال است یعنی هیچ وقفه زمانی برای صفر و یک شدن ندارد اما سیگنال ساعت واقعی بدین گونه نیست و در ادامه خواهید فهمید که پالس ساعت واقعی چگونه است.
سیگنال ساعت یا پالس ساعت چگونه ساخته می شود؟
سیگنال ساعت در واقع حاصل کار تولید کننده پالس یا به انگلیسی Clock Generator است. کار تولید کننده پالس، ساختن سیگنال یا پالس ساعت است. چیزی که در همه مدارهای تولید کننده سیگنال مشترک است، قسمت نوسانساز و قسمت تقویت کننده می باشد .کار نوسان سازها)Oscillator ) ، ساختن یک شکل موج متناوب می باشد که این شکل موج را نوسانساز با استفاده از سیم پیچ یا القاگر، خازن و مقاومت و یا کریستال کوارتز می سازد. در واقع کار نوسان سازبه نوعی تبدیل سیگنال DC ولتاژ منبع تغذیهبه سیگنال متناوب یا AC است، یعنی یک ولتاژ ثابت را به یه ولتاژ متغیر با زمان تبدیل می کند که این ولتاژ به وسیله آمپلی فایر یا تقویت کننده ، آماده استفاده میشود. با توجه به مقدار خازن و مقاومتی که در نوسان ساز استفاده شود، می توانیم زمان نوسان و مقدار سیگنال را تنظیم کنیم. شکل زیر مدار یک نوسانساز را نشان میدهد .روش های مختلفی برای ایجاد یک نوسان ساز وجود دارد. در زیر شما می توانید یک نوسان ساز معروف را ببینید. این نوسان ساز با استفاده از یک اینورتر ساده به علاوه یک جزء بازخورد که معمولا یک کریستال است کار میکند.
چرا از کلاک پالس در مدارهای الکترونیکی استفاده می شود ؟
فکر کنید اگر سر هر چهار راه چراغ راهنمایی نباشد، ببینید چه هرج و مرجی میشود،در مورد قطعات الکترونیکی هم همین مسئله صدق می کند . اگه هر قطعه هر زمان که بخواهد اطلاعات رو به پردازنده بفرستد و پردازنده هم هر ورودی که میگیرد را هر گونه که دوست دارد به خروجی تبدیل کند، دیگه معلومه چه میشود .کار سیگنال یا پالس ساعت این است که اجرای این فرمان ها را نظم بدهد.صحبت در مورد پالس ساعت و چگونگی عملکرد ان خیلی پیچیده است و اجازه بدید که بیشتر از این بحث را باز نکنیم.
