ＣＰＵと周辺装置がクロックをとる意味とは？

こんにちは。
私は来年からＳＥとして社会で働くので、
今のうちに少しでもＩＴの知識を増やそうと努力しています。
そこで、毎日、参考書を読んで勉強しているのですが、
私が持っている参考書では、ＣＰＵは周辺装置と同期をとりながら連動しているといった記述があります。
タイミングは合わせたほうがいいとはなんとなくわかるんですが、
頭の中で絵が描けるほどのイメージが沸きません。
同期をとる必要性はどこにあるのでしょうか。
また、同期をとらないとどんな不具合が生じるのでしょうか。
ＣＰＵに詳しい方、もしお時間ありましたら、ご教授願います。

No.2 ベストアンサー 回答者： noname#119957 回答日時： 2009/08/06 02:30

冗談きついですね。

ＳＥなのになんでDIGITAL COMPUTERの仕組みを知らないんですか？あんまり人を笑わせないでくださいよ^^
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まず、電子回路では、データをディジタル信号で扱うんだけど、信号を変化させることによってデータ処理をしています。１本の信号線に多くの意味を持たせるためには、時間と共に変化させることが効率的となりますね。時間共に変化する信号であれば、どのタイミングでその信号を反別するかを知らなければならないことになります。このタイミング信号をクロックといいます。
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クロックは時間と共に刻々と変化するＨ/Ｌ（0/1）信号をサンプリングするタイミング信号のことです。
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データは通常バス構造という共通の信号ラインに乗せられます。バス上のデータはクロックの立ちあがりまたは立下りで検出されることになっています。
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逆にクロックがなければ、変化する信号のどのタイミングで判定すればいいかがわからないですよね。
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クロックはＣＰＵだけじゃなく。全てのディジタル機器内でクロックが存在していいますから。。

No.6 回答者： winarrow07 回答日時： 2009/08/07 11:59

(見た目は途切れてますが連続していると思ってください↓)

＿｜￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣｜＿＿＿＿

と電気信号があった場合、0はいくつで1はいくつですか？
00111111111111111111111111111111111111000000000
なのか
0　1　1　1　1　1　1　1　1　1　1　1　1　1　1　1　1　1　0　0　0
なのか。。。分かりませんね。値を取るタイミングが分かりませんから。

んじゃ、下記。
クロックが立ち下がりのときの信号の値をとりなさい。
0はいくつで1はいくつですか？

(信　号　)＿｜￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣｜＿＿＿＿

(クロック)＿｜￣↓＿｜￣↓＿｜￣↓＿｜￣↓＿｜￣↓＿｜￣↓＿

　　　　　　　　 1 1 1 1 1 0
　　　　　
クロックが立ち下がるときに信号の状態がどうだったか、だれにでもとれますね。

データのやりとりは電気信号です。0なら0V、1なら5Vとか。
0Vの状態が1秒続いた場合0は一体いくつあったのか、取るタイミングが分かりませんよね？送る側、受け取る側が同じタイミングで動いてないと(同期していないと)無理でしょう。

No.5 回答者： pengin1234 回答日時： 2009/08/06 17:33

質問者様のおっしゃるＳＥとはなんです？

システムエンジニア？
サービスエンジニア？

システムエンジニアだと言うなら
本質問は工学系の高校生はおろか電気回路に興味を持ち
自ら勉強している小学生ですら端で笑うような内容です。
悪い事は言いませんので仕事を考え直した方が良いと思います。

サービスエンジニアの場合
基本的に回路内部の知識は無くても問題ありません
装置が他の装置と接続して問題なく動く事が確認できれば
良い為、ネットワーク関連の知識の構築をお勧めします。

No.4 回答者： Tacosan 回答日時： 2009/08/06 12:01

あなたの持っている「参考書」でどのように記述されているのか分かりませんが, 「同期」という言葉は 2通りに受け取れるので気をつける必要があります.

広く解釈すると, データを確実に送受信するためにおこなう「データを送ってくれ」「データを送った」というやりとりが「同期」です. こっちの解釈をすると, 「同期を取らなかったときの不具合」は #1 のようになります. つまり「相手がデータを受け取る準備ができていないのにデータを送っちゃった」とか「相手がデータを送ってもいないのに送ったと思いこんじゃった」とか, です.
狭く解釈すると, 上のやり取りを「一定の時間間隔で行う」ことも「同期」と呼びます. このときには「一定の時間間隔」を「クロック」と呼びます. で, こっちの場合には「同期を取るとすべての減少が一定の時間間隔でおきる (と思っていい) ので設計が簡単」というのがメリット.

No.3 回答者： INTLINSIDE 回答日時： 2009/08/06 03:30

こういう絵のことでしょうか。

ほとんどの参考書には書いてあるような気もするのですが。

http://www.necel.com/ja/faq/mi78k/__78serial.htm …

比較的上のほう
シリアル通信の同期／非同期の違いは
にその絵があります。

最近の日本は幅広い人材をSEって言いますよね。
入社してから学ぶ人も多いようで。
それに従うと、普通のSEにその辺の知識は必要ないのでは。

No.1 回答者： drumman 回答日時： 2009/08/06 02:05

バケツリレーを想像してみてください。

後ろの人から水が入ったバケツを受け取って、振りかえって前の人に渡そうとしたら、前の人はまだ前を向いたままだったので、勢い余って落っことして中の水を全部こぼしてしまいました…。

同期を取らないというのはこういうことです。(笑)