Тактовый генератор (Clock)
Входы (Inputs)
| Пин | Тип | Описание |
|---|---|---|
| Нет входных пинов | ||
Выходы (Outputs)
| Пин | Тип | Описание |
|---|---|---|
| Q | bit | Тактовый сигнал — переключается 0→1→0→1… каждый шаг симуляции |
Логика работы
Оркестр играет в темпе, который задаёт дирижёрская палочка. Тактовый генератор — палочка всей цифровой схемы: на каждом шаге симуляции он переключается 0 ↔ 1, и по этим взмахам живут все регистры компьютера.
Главное свойство: полный цикл занимает два шага — фронт 0→1 и спад 1→0. На фронте все последовательные элементы, чей тактовый вход подключён к генератору, одновременно записывают данные; на спаде комбинационная логика спокойно вычисляет следующие значения. Отсюда синхронность: пока счётчик команд на фронте превращается из 0 в 1, аккумулятор в тот же миг запоминает свой результат — никто не торопится и не отстаёт.
Нюанс: сам Clock не имеет ни одного входа — проводом им управлять нельзя. На уровнях с tickMode ритмом командуют кнопки панели Clock Control: Play — непрерывный бег, Step — один такт, Pause — пауза.
Примеры (такты генератора)
| Шаг | Q генератора | Что происходит в схеме |
|---|---|---|
| 1 | 0 → 1 (фронт) | регистры записывают значения со своих входов |
| 2 | 1 → 0 (спад) | комбинационная логика вычисляет следующие значения |
| 3 | 0 → 1 (фронт) | счётчик команд инкрементируется, регистры обновляются |
| 4 | 1 → 0 (спад) | схема готовится к следующему фронту |
Два шага — один тактовый цикл; записывает схема всегда только на фронтах.
Применение
Без Clock не работает ни одна тактируемая схема: D-триггеры (уровень 11), регистры (уровень 12), счётчик команд (уровень 14) и весь процессор (уровни 16–29) ждут фронта. Один генератор раздаёт ритм всем — его выход Q расходится по тактовым входам всей схемы, а в песочнице он доступен всегда.
Конкретное применение: подключи Q к тактовым входам всех последовательных элементов, выбери скорость ползунком на панели Clock Control — и программа оживает. Для отладки поставь Pause и жми Step: схема будет двигаться по одному такту за нажатие.
Смежные компоненты
Статьи по теме
Частые вопросы
Что такое тактовая частота?
Сколько раз в секунду Clock переключается из 0 в 1: чем выше частота, тем быстрее работает схема.
Чем Clock отличается от Manual Clock?
Clock переключается сам на каждом шаге симуляции, а Manual Clock выдаёт импульс только по нажатию кнопки Tick — это инструмент пошаговой отладки.
Что будет, если не подключить Clock к регистру?
Регистр никогда не увидит фронта и не запишет ни одного значения — тактируемая часть схемы застынет в неопределённом состоянии.