A Clock Generator with Dynamic Frequency Scaling for Globally ...

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
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2.1 Sistemas Globalmente Assíncronos Localmente Síncronos
Um Sistema Globalmente Assíncrono e Localmente Síncrono é caracterizado
pela definição de diversas ilhas de sincronismo, ou seja, regiões do circuito que
funcionam sincronamente em um determinado domínio de frequência. Entre as
ilhas, não existe relação de frequência e/ou fase. Sinais que cruzam os domínios
distintos devem ser sincronizados no novo domínio antes que possam ser
utilizados em qualquer computação.
Os mecanismos de sincronização mais comumente empregados são o uso
de sincronizadores e o uso da técnica chamada clock stretching, ou seja,
prolongamento do sinal de relógio. Sincronizadores usam flip-flops em série para
reduzir a probabilidade de metaestabilidade, fenômeno ocorrido em função da
violação do tempo de setup e hold dos flip-flops, cuja consequência é a
indefinição do nível lógico do sinal, ficando este na metade da excursão de
tensão. O mecanismo de clock stretching pausa o relógio durante a troca de
dados e volta a oscilar somente quando os dados estão estáveis e sem risco de
violação de tempos de setup e hold durante a amostragem no novo domínio
[MOO02].
Os osciladores desenvolvidos nesse trabalho habilitam o uso de ambas as
técnicas. O uso de sincronizadores é trivial e não necessita alteração na
estrutura do oscilador em anel. A técnica de prolongamento do sinal de relógio
exige a adição de um elemento de exclusão mútua ou um alongador (stretcher)
[PON08a]. Neste trabalho é utilizado um elemento de exclusão mútua.