锁存器与触发器有什么区别?
锁存器与触发器的区别
锁存器同其所有的输入信号相关,当输入信号变化时锁存器就变化,没有时钟端;触发器受时钟控制,只有在时钟触发时才采样当前的输入,产生输出。
锁存器由电平触发,非同步控制。在使能信号有效时锁存器相当于通路,在使能信号无效时锁存器保持输出状态。触发器由时钟沿触发,同步控制。
锁存器对输入电平敏感,受布线延迟影响较大,很难保证输出没有毛刺产生;触发器则不易产生毛刺。
资料拓展
锁存器(latch)---对脉冲电平敏感,在时钟脉冲的电平作用下改变状态
锁存器是电平触发的存储单元,数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值,仅当锁存器处于使能状态时,输出才会随着数据输入发生变化。
锁存器不同于触发器,它不在锁存数据时,输出端的信号随输入信号变化,就像信号通过一个缓冲器一样;一旦锁存信号起锁存作用,则数据被锁住,输入信号不起作用。锁存器也称为透明锁存器,指的是不锁存时输出对于输入是透明的。
触发器(Flip-Flop,简写为
FF),也叫双稳态门,又称双稳态触发器。是一种可以在两种状态下运行的数字逻辑电路。触发器一直保持它们的状态,直到它们收到输入脉冲,又称为触发。当收到输入脉冲时,触发器输出就会根据规则改变状态,然后保持这种状态直到收到另一个触发。
锁存器(Latch)和触发器(Flip-flop)都是数字电路中常见的存储元件,用于在时钟信号的作用下存储数据。它们在功能和工作方式上有一些区别:
1. 锁存器(Latch):锁存器是一种基本的存储元件,它可以在无时钟的情况下实现数据的存储。锁存器通常有两个输入:数据输入(D)和控制输入(使能或时钟信号)。当使能信号为高电平时,锁存器将数据输入传输到输出端;当使能信号为低电平时,锁存器保持之前的状态,不受新的数据输入影响。锁存器的输出可以被随时读取,无需时钟信号控制。
2. 触发器(Flip-flop):触发器也是一种存储元件,它需要时钟信号来控制数据的存储和传输。触发器有两个稳态状态(高电平或低电平),它的输出在时钟的上升沿或下降沿时根据数据输入进行切换。常见的触发器类型有D触发器、JK触发器、SR触发器等。触发器在时钟信号的作用下,按照特定的时序规则来存储和传输数据,它的输出在时钟信号的边沿进行更新。
区别:
锁存器可以在无时钟的情况下存储数据,而触发器需要时钟信号来控制数据的存储和传输。
锁存器的输出可以被随时读取,无需时钟信号控制;而触发器的输出在时钟信号的上升沿或下降沿时根据数据输入进行更新。
在数字电路中,锁存器和触发器都是用来存储临时数据或控制信号,根据具体的应用场景和时序需求,选择适合的存储元件可以有效地实现数据处理和控制逻辑。
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工作原理:
锁存器:是一种电平敏感的存储元件,通常在信号电平(高或低)有效时保持输入数据的状态。这意味着只要控制信号(如使能信号)处于有效状态,锁存器就能不断接受输入并更新输出。
触发器:是一种边缘敏感的存储元件,通常在时钟信号的上升沿或下降沿触发时更新输入数据。触发器在时钟信号的边缘触发时才会接受输入,并在时钟信号的其他时间保持输出不变。
时钟信号的使用:
锁存器:不需要时钟信号,通常使用使能信号来控制数据的输入和输出。
触发器:依赖时钟信号的边缘来触发操作,确保在特定的时刻进行数据采样。
数据保持时长:
锁存器:常常在控制信号有效期间保持数据,信号一旦失效,数据可能会丢失。
触发器:在时钟信号的边缘触发后保持数据,直到下一个时钟边缘,数据在此期间稳定。
应用场景:
锁存器:多用于需要在电平敏感情况下保持状态的场合,如数据保持和缓冲。
触发器:更广泛应用于时序电路和状态机中,通常用于实现时钟驱动的功能。