[컴퓨터구조] 클럭킹 방법론(clocking methodology), 에지 구동 클럭킹

클럭킹 방법론은 신호를 언제 읽고 언제 쓸 수 있는지를 정의한다. 클럭킹 방법론은 예측 가능성을 보장하기 위해 고안되었다.

 

에지 구동 클럭킹 (Edge-triggered clocking)

sequential 논리 소자에 저장된 값은 클럭 에지에서만 바꿀 수 있음을 의미한다. 클럭 에지는 낮은 값에서 높은값으로, 혹은 높은 값에서 낮은 값으로의 변이를 의미한다.

 

state element만이 데이터 값을 저장할 수 있으므로, 모든 combinational 회로는 state element에서 입력을 받고 state element로 출력을 내보낸다.

 

 

위의 그림은 combinational 회로를 둘러 싸고 있는 2개의 state element를 보여준다. 앞으로의 글에서 모든 state element는 상향 에지 구동이라고 가정한다. 즉 모든 state element는 상향 클럭 에지에서 값이 바뀐다.

 

이 회로는 하나의 클럭 사이클에 동작한다. 즉, 모든 신호가 state element 1에서 나와 state element 2까지 전달되는 데 하나의 클럭 사이클이 걸린다. 신호들이 state element 1에서 나와 state element 2에 도착하는 데 필요한 시간으로 클럭 사이클을 정의한다.

 

(combinational logic은 하향 클럭 에지에서 값이 바뀐다. state element 1에서 combinational logic으로 하향 클럭 에지일 때 데이터 값이 전달되고, combinational logic에서 state element 2로는 상향 클럭 에지에서 값이 전달된다.)

 

매 클럭마다 state element에 쓰기가 행해지는 경우 control signal을 생략한다. 반면, 매 클럭마다 갱신되지 않는다면 control signal이 분명하게 표시되어야 한다. 클럭 신호와 control signal은 state element의 입력이 된다.

 

에지 구동 클럭킹 덕분에 같은 클럭 사이클에서 동일한 state element를 읽고 쓸 수 있다.