一、鎖存器
鎖存器對脈沖電平敏感，在時鐘脈沖的電平作用下改變狀態(tài)。
鎖存器是電平觸發(fā)的存儲單元，數(shù)據(jù)存儲的動作取決于輸入時鐘（或者使能）信號的電平值，僅當(dāng)鎖存器處于使能狀態(tài)時，輸出才會隨著數(shù)據(jù)輸入發(fā)生變化。
鎖存器不同于觸發(fā)器，它不在鎖存數(shù)據(jù)時，輸出端的信號隨輸入信號變化，就像信號通過一個緩沖器一樣；一旦鎖存信號起鎖存作用，則數(shù)據(jù)被鎖住，輸入信號不起作用。鎖存器也稱為透明鎖存器，指的是不鎖存時輸出對于輸入是透明的。
應(yīng)用場合：數(shù)據(jù)有效遲后于時鐘信號有效。這意味著時鐘信號先到，數(shù)據(jù)信號后到。在某些運算器電路中有時采用鎖存器作為數(shù)據(jù)暫存器。
缺點：時序分析較困難。
不要鎖存器的原因：1、鎖存器容易產(chǎn)生毛刺，2、鎖存器在ASIC設(shè)計中應(yīng)該說比ff要簡單，但是在FPGA的資源中，大部分器件沒有鎖存器這個東西，所以需要用一個邏輯門和ff來組成鎖存器，這樣就浪費了資源。
優(yōu)點：面積小。鎖存器比FF快，所以用在地址鎖存是很合適的，不過一定要保證所有的latch信號源的質(zhì)量，鎖存器在CPU設(shè)計中很常見，正是由于它的應(yīng)用使得CPU的速度比外部IO部件邏輯快許多。latch完成同一個功能所需要的門較觸發(fā)器要少，所以在asic中用的較多。
二、觸發(fā)器
觸發(fā)器（Flip-Flop，簡寫為 FF），也叫雙穩(wěn)態(tài)門，又稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。是一種可以在兩種狀態(tài)下運行的數(shù)字邏輯電路。觸發(fā)器一直保持它們的狀態(tài)，直到它們收到輸入脈沖，又稱為觸發(fā)。當(dāng)收到輸入脈沖時，觸發(fā)器輸出就會根據(jù)規(guī)則改變狀態(tài)，然后保持這種狀態(tài)直到收到另一個觸發(fā)。
觸發(fā)器（flip-flops）電路相互關(guān)聯(lián)，從而為使用內(nèi)存芯片和微處理器的數(shù)字集成電路（IC）形成邏輯門。它們可用來存儲一比特的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可表示音序器的狀態(tài)、計數(shù)器的價值、在計算機內(nèi)存的ASCII字符或任何其他的信息。
有幾種不同類型的觸發(fā)器（flip-flops）電路具有指示器，如T（切換）、S-R（設(shè)置/重置）J-K（也可能稱為Jack Kilby）和D（延遲）。典型的觸發(fā)器包括零個、一個或兩個輸入信號，以及時鐘信號和輸出信號。一些觸發(fā)器還包括一個重置當(dāng)前輸出的明確輸入信號。第一個電子觸發(fā)器是在1919年由W.H.Eccles和F.W.Jordan發(fā)明的。
觸發(fā)器(flip-flop)---對脈沖邊沿敏感，其狀態(tài)只在時鐘脈沖的上升沿或下降沿的瞬間改變。
T觸發(fā)器(Toggle Flip-Flop，or Trigger Flip-Flop)設(shè)有一個輸入和輸出，當(dāng)時鐘頻率由0轉(zhuǎn)為1時，如果T和Q不相同時，其輸出值會是1。輸入端T為1的時候，輸出端的狀態(tài)Q發(fā)生反轉(zhuǎn)；輸入端T為0的時候，輸出端的狀態(tài)Q保持不變。把JK觸發(fā)器的J和K輸入點連接在一起，即構(gòu)成一個T觸發(fā)器。
應(yīng)用場合：時鐘有效遲后于數(shù)據(jù)有效。這意味著數(shù)據(jù)信號先建立，時鐘信號后建立。在CP上升沿時刻打入到寄存器。
三、寄存器
寄存器用來存放數(shù)據(jù)的一些小型存儲區(qū)域，用來暫時存放參與運算的數(shù)據(jù)和運算結(jié)果，它被廣泛的用于各類數(shù)字系統(tǒng)和計算機中。其實寄存器就是一種常用的時序邏輯電路，但這種時序邏輯電路只包含存儲電路。寄存器的存儲電路是由鎖存器或觸發(fā)器構(gòu)成的，因為一個鎖存器或觸發(fā)器能存儲1位二進制數(shù)，所以由N個鎖存器或觸發(fā)器可以構(gòu)成N位寄存器。 工程中的寄存器一般按計算機中字節(jié)的位數(shù)設(shè)計，所以一般有8位寄存器、16位寄存器等。
對寄存器中的觸發(fā)器只要求它們具有置1、置0的功能即可，因而無論是用同步RS結(jié)構(gòu)觸發(fā)器，還是用主從結(jié)構(gòu)或邊沿觸發(fā)結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器，都可以組成寄存器。一般由D觸發(fā)器組成，有公共輸入/輸出使能控制端和時鐘，一般把使能控制端作為寄存器電路的選擇信號，把時鐘控制端作為數(shù)據(jù)輸入控制信號。
寄存器的應(yīng)用
1. 可以完成數(shù)據(jù)的并串、串并轉(zhuǎn)換；
2.可以用做顯示數(shù)據(jù)鎖存器：許多設(shè)備需要顯示計數(shù)器的記數(shù)值，以8421BCD碼記數(shù)，以七段顯示器顯示，如果記數(shù)速度較高，人眼則無法辨認迅速變化的顯示字符。在計數(shù)器和譯碼器之間加入一個鎖存器，控制數(shù)據(jù)的顯示時間是常用的方法。
3.用作緩沖器；
4. 組成計數(shù)器：移位寄存器可以組成移位型計數(shù)器，如環(huán)形或扭環(huán)形計數(shù)器。
（1）寄存器是同步時鐘控制，而鎖存器是電平信號控制。
（2）寄存器的輸出端平時不隨輸入端的變化而變化，只有在時鐘有效時才將輸入端的數(shù)據(jù)送輸出端（打入寄存器），而鎖存器的輸出端平時總隨輸入端變化而變化，只有當(dāng)鎖存器信號到達時，才將輸出端的狀態(tài)鎖存起來，使其不再隨輸入端的變化而變化。
寄存器和鎖存器具有不同的應(yīng)用場合，取決于控制方式以及控制信號和數(shù)據(jù)之間的時間關(guān)系：若數(shù)據(jù)有效一定滯后于控制信號有效，則只能使用鎖；數(shù)據(jù)提前于控制信號而到達并且要求同步操作，則可用寄存器來存放數(shù)據(jù)。
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