¿Qué es importante en la señal de los relojes de la computadora: bordes de la señal o intervalos cuando la señal es estable? ¿Ocurrirá la propagación de valores múltiples?

Tienes razón. La activación por flanco es solo una forma mucho más estrecha de activación por niveles, y depende de la sincronización. Dentro de un dispositivo activado por borde, el cambio del borde del reloj se convierte simplemente en un pulso que hace que acepte las entradas: ¡un disparador de nivel! Pero el nivel de disparo es muy corto. Debe ser tan breve que las salidas no puedan propagarse de nuevo a la entrada para hacer daño en el momento en que aparece y desaparece el pulso activado por el borde.

El disparo por flanco no funcionaría si las señales se propagaran instantáneamente a través de cables y tuvieran velocidades de giro ilimitadas.

También tenga en cuenta que los relojes se pueden dividir en fases para resolver problemas donde esto no es lo suficientemente rápido.

Un flip-flop maestro-esclavo es un ejemplo de sincronización de reloj. Divide la señal del reloj en dos fases al reaccionar a ambos lados ascendentes y descendentes, pero de manera diferente. La entrada se acepta en un flanco ascendente en un pestillo de entrada, y luego en un flanco descendente se propaga en un segundo pestillo donde produce salida.

  

No veo nada en el circuito que deba detener varias propagaciones en el mismo ciclo de reloj si el circuito es lo suficientemente rápido.

Esto se conoce como violación del tiempo de retención , y son terriblemente fatales para un circuito. No sucede porque los creadores de ASIC ejecutan un costoso software de análisis de tiempo para verificar cada una de las rutas en el diseño para asegurarse de que la ruta no sea demasiado rápida para que el valor de entrada pueda cambiar antes de que finalice la ventana de tiempo de espera.

En general, las rutas se alimentan a través de suficientes celdas combinatorias y los cables tienen suficiente RC que las entradas no cambian hasta mucho después de que expire el período de espera.

Puede leer wikipedia sobre Configuración y mantenimiento de tiempos para una explicación más detallada.

¿Qué es importante acerca de una señal de reloj? ¡Todo eso, por supuesto! :)

Pero, en serio, la señal del reloj tiene muchos aspectos y es difícil limitarla a un par de cosas. También depende en gran medida de lo que está haciendo con él. A continuación, te daré algunos aspectos a considerar:

Frecuencia: algunas aplicaciones requieren una frecuencia (y período) más precisa que otras. Una interfaz Ethernet requerirá un reloj más preciso que algo que controle un ventilador. Hay muchas cosas que pueden afectar la frecuencia, pero se limita principalmente a las características del cristal y / o el PLL.

Jitter: Estoy definiendo libremente jitter como un cambio en la frecuencia / período con el tiempo. Para usar los reproductores de discos antiguos como una analogía, el jitter es como wow y flutter. El rendimiento de la fluctuación de fase no suele ser un problema, a menos que esté realizando alguna comunicación de alta velocidad o de reloj de espectro expandido. Hay una gran cantidad de cosas que pueden afectar el jitter, incluyendo el ruido, la potencia, las características de cualquier búfer de reloj, el enrutamiento de la señal, la integridad de la señal y la fase de la luna.

Bordes: Un buen borde del reloj subirá / bajará rápida y monótonamente. Lo que quiero decir con monótonamente es que si está aumentando, entonces solo está aumentando (sin saltos ni zumbidos, etc.). Si está alimentando una entrada TTL / LVTTL, solo nos preocupamos por los umbrales de nivel de entrada lógica de 0.8 a 2.0 v. Entre esos dos niveles, la señal debería subir / bajar de manera rápida y monotónica. Fuera de esa ventana de voltaje, puede rebotar dentro de la razón (más sobre esto más adelante). Si sus bordes no son buenos, entonces puede obtener doble reloj, fluctuaciones excesivas, tiempos impredecibles, etc.

Integridad de la señal: ¿Tiene la señal demasiados rebasamientos o subestimaciones? ¿Hay timbre? Si bien esto podría no afectar directamente la utilidad del reloj, podría indicar problemas más serios, como una traza de reloj mal enrutada o una terminación incorrecta de la señal. La mala integridad de la señal también significa que irradiará y recibirá más ruido de RF del que debería, lo que provocará que falle en las pruebas de EMC o que tenga un diseño menos robusto.

Inclinación: la desviación del reloj es la diferencia en los tiempos de llegada del reloj en dos dispositivos en el circuito. Por ejemplo, digamos que tiene un reloj y dos dispositivos, pero la traza que conduce a un dispositivo es 6 pulgadas más larga que la traza al otro dispositivo. En ese caso, el sesgo del reloj será de aproximadamente 1 ns, ya que las señales viajan aproximadamente 6 pulgadas por ns en un cable. A veces 1 ns puede no ser un gran problema, pero otras veces puede ser un gran problema.

Ciclo de trabajo: La mayoría de las personas piensa que los relojes son un ciclo de trabajo de 50/50, pero eso no siempre es cierto. Muchos osciladores fijos emiten un ciclo de trabajo de 60/40, y muchos chips requieren una entrada de reloj de 55/45 (o mejor). Los amortiguadores, el enrutamiento de la señal, las tasas de borde, la potencia y otros factores también pueden afectar negativamente el ciclo de trabajo. La ejecución de relojes como una señal diferencial puede reducir este efecto significativamente.

Así que ahí tienes. Espero que eso ayude!

El intervalo entre relojes permite que las señales se estabilicen antes del borde ascendente del siguiente reloj.

Entre los bordes activos del reloj, puede haber dispositivos lógicos que no estén sincronizados y necesiten algunos nano-segundos para establecerse en un valor de salida antes de que llegue el próximo límite de reloj en los dispositivos lógicos que los dispositivos no sincronizados alimentan.

Esto es solo un ejemplo y probablemente haya mejores respuestas a esto.

En su punto de flip-flop JK, si el reloj es lento, ruidoso y / o tembloroso, esto puede suceder pero los relojes no deben ser así.