Maßnahmen zur Leistungssteigerung

Zusammenfassung

Zur Erzielung zuverlässiger und voll funktionsfähiger Schaltungen werden digitale Systeme synchron getaktet. Insbesondere das sichere Zusammenspiel zwischen Datenpfad und Steuerung wird hierdurch in komplexen Schaltungen ermöglicht. Jede Datenübernahme der Ergebnisse von Teilschaltungen in speichernde Register geschieht zu einem fest definierten Zeitpunkt. Alle Operanden eines Funktionsblocks stehen zeitgleich zur Verfügung. Bei wortorientierter Verarbeitung gilt dies auch für die einzelnen Bits. Die Vorteile der synchronen Arbeitsweise liegen bei der Zuverlässigkeit der Funktionsweise und bei der Vereinfachung des Entwurfs. Zwei Nachteile seien genannt. Es muß dafür Sorge getragen werden, daß auch in großen Systemen allen Teilschaltungen der Takt zeitgleich zur Verfügung gestellt wird. Durch besondere Maßnahmen müssen die Wirkungen von zeitlichem Taktversatz (Takt-Skew) ausgeglichen werden. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Periodendauer des Taktes an das Verzögerungsverhalten der langsamsten Teilschaltung angepaßt werden muß. Eine Laufzeitkompensation zwischen schnellen und langsamen Teilschaltungen ist nicht möglich. Die langsamste Schaltung bestimmt die Datendurchsatzrate.