有两种类型的电路,即组合电路(没有存储可能影响输出的过去或未来值的存储元件,只有当前输入改变输出)和顺序电路(包括存储数据和改变输出的存储元件如触发器)。
锁存器和触发器是存储信息的基本元件。它们是用于计算机、通信和许多其他类型系统的数字电子系统的基本组成部分。两者都用作数据存储元件。单锁存器或触发器可以存储一位信息。
数字逻辑门之间的互连产生了一个存储设备,从而产生了开关去抖动电路、移位寄存器和计数器等应用。此外,由双稳态锁存器制成的存储器构成了累加器和寄存器的基础,计算机或微控制器在其上进行复杂的运算。
锁存器和触发器之间的主要区别在于,对于锁存器而言,只要使能信号被断言,其输出就始终受其输入的影响。换句话说,当它们被启用时,它们的内容会在输入发生变化时立即发生变化。另一方面,触发器仅在使能信号的上升沿或下降沿改变其内容。该使能信号通常是控制时钟信号。在时钟上升或下降沿之后,即使输入发生变化,触发器内容也保持不变。
触发器是存储单个位(二进制数字)数据的设备;它的两个状态之一表示“1”,另一个表示“0”。这种数据存储可以用于状态存储,这种电路被描述为电子学中的顺序逻辑。在有限状态机中使用时,输出和下一个状态不仅取决于当前输入,还取决于当前状态(因此之前的输入)。它也可用于脉冲计数,以及将可变定时输入信号同步到某个参考定时信号。
触发器可以是电平触发(异步、透明或不透明)或边缘触发(同步或时钟)。触发器这一术语在历史上泛指电平触发和边缘触发电路,它们使用门存储一位数据。
基本上有四种不同类型的触发器,它们是:
锁存器是一种特殊类型的逻辑电路。锁存器具有低和高两种稳定状态。由于这些状态,锁存器也称为双稳态多谐振荡器。锁存器是一种使用反馈通道保存数据的存储设备。锁存器存储1位,直到设备设置为1。当启用输入设置为1时,锁存器改变存储的数据并不断尝试输入。基于启用信号,电路工作在两种状态。当使能输入为高时,则两个输入均为低,当使能输出为低时,两个输入都为高。
数字电路中使用的锁存器有多种类型,如下所示:
比较基础 | 触发器 | 门闩 |
描述 | 触发器是锁存器和时钟信号的组合,时钟信号在时钟脉冲的触发边缘改变其输出。 | 锁存器是一种一旦输入发生任何变化就改变其输出的电路。 |
建设 | 触发器也是时序电路的组成部分。但是,这些可以从锁存器构建。 | 锁存器是时序电路的构建块,可以从逻辑门构建。 |
作用 | 触发器持续检查其输入,并仅在时钟信号确定的时间相应地改变其输出。 | 锁存器持续检查其输入并相应地改变其输出。 |
电路触发器 | 触发器是边沿触发电路,这意味着它在时钟脉冲的正触发边沿或负触发边沿改变其状态。 | 锁存器是一种电平触发电路,这意味着当前状态的输出和下一状态的输入取决于二进制输入1或0的电平 |
功耗 | 触发器在电路中需要更多的功耗。 | 锁存器使用较少的电路功耗。 |
自然界 | 触发器是同步的,这意味着输出的变化取决于使能信号(通常是时钟信号) | 锁存器本质上是异步的,这意味着输出会自发变化。 |
故障 | 由于触发器本质上是同步的,因此触发器中不存在故障问题。 | 锁存器更容易由于输入的瞬时变化而出现故障。 |
过渡计数 | 与触发器相比,锁存器中的晶体管计数更少。 | 与触发器相比,锁存器中的晶体管计数更少。 |
体贴 | 触发器对单个变化非常敏感,它们只能在单个瞬间传输数据,数据在下一个信号变化之前不能改变。 | 锁存器对脉冲的持续时间敏感,当开关接通时可以发送或接收数据 |
逻辑门数 | 与锁存器相比,触发器使用更多的门。 | 锁存器使用较少数量的门。 |
原因 | 它基于时钟脉冲工作。 | 它基于启用功能输入。 |
替代名称 | 触发器被称为串联逻辑电路。 | 锁存器是串联逻辑电路,也称为双稳态多谐振荡器,因为它有两个稳定状态。 |
运行速度 | 由于时钟信号,触发器的操作相对慢于锁存器的操作。 | 锁存器的操作更快,因为它们不必等待任何时钟信号。 |
设计 | 触发器设计复杂,因为它们有时钟信号,必须仔细布线。 | 锁存器设计更简单,因为没有时钟信号(不需要时钟信号的仔细布线)。 |
登记 | 寄存器电路可以使用触发器电路制成。 | 寄存器电路不能使用锁存器,因为锁存器不需要任何时钟信号。 |
工作 | 工作触发器取决于二进制输入和时钟信号。 | 锁存器的工作仅取决于二进制输入。 |
类型 | 不同类型的触发器有:SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器。 | 不同类型的锁存器有D锁存器、SR锁存器,JK锁存器和T锁存器。 |
触发器可以带时钟,也可以不带时钟。只有当接收到时钟时,一个带时钟的系统才会在输出中产生变化。如果你在输入端做了一些改变,这些改变将不会反映在输出端,除非它接收到合适的时钟。
锁存器是没有时钟的触发器。它们被命名为sobecause,因为没有时钟,假设你在输入端做了一些改变,触发器会快速锁存到所需的输出或产生所需输出,而无需等待任何其他信号。
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