寄存器、锁存器、触发器

出处:维库电子市场网时间:2023-08-11
    寄存器和寄存器文件
    我们在微控制器 (MCU) 等电子系统中存储数据的方式之一是使用寄存器。一些寄存器由单个位组成,而另一些寄存器由多个位组成。术语“寄存器文件”是指共享通用功能和用途的寄存器阵列。
    寄存器表现出与半导体存储器相似的特性,例如每个元素(单元)可以以 0 或 1 的形式存储单个二进制数字或位。然而,存储器往往用于存储相对大量的数据。信息(指令和数据),而寄存器往往更,用于记住配置和控制信息、保存输入/输出值以及临时存储逻辑或算术运算的结果等任务。
    另一个区别是,存储单元往往相对简单,包含尽可能少的晶体管来完成工作。这是因为它们的数量太多,因此保持它们体积小、速度快、功耗低是有意义的。相比之下,由于寄存器数量少得多,因此寄存器在大小和功率方面的限制较小,并且它们通常具有特殊的、更复杂的硬件相关控制和功能。
    锁存器和触发器
    每个寄存器元件的是一个具有两个稳定状态的电路,可用于以 0 或 1 的形式存储信息。该电路可能有一个或多个控制输入,可能是一个数据输入和一个或两个输出。如果存在,第二个或互补的 QB 输出将呈现与主 Q 输出相反或互补的逻辑值。
    关于控制信号,这些电路可以是电平触发(异步、透明或不透明)或边沿触发(同步或时钟)。前者的一个例子是置位复位锁存器(SR锁存器);后者的一个例子是数据型触发器(D型触发器)。
       术语“触发器”通常在这些电路的上下文中使用,因为它们在两种状态之间来回“翻转”和“翻转”。从历史上看,术语“触发器”通常用来指电平触发和边缘触发的风味。近,使用术语“锁存器”来指代电平触发版本和“触发器”来指代边沿触发变体变得很常见。常见的寄存器类型如下:
    SR 锁存器(“置位-复位”)
    也不
    与非门
    与-或
    JK锁存器
    门控 SR 锁存器(“置位-复位”)
    门控 D 锁存器(“数据”)
    厄尔闩锁
    D型触发器(“数据”)
    T型触发器(“切换”)
    JK型触发器
    顺便说一句,JK 被认为是通用的锁存器和触发器,因为 JK 锁存器可以用作 SR 锁存器,而 JK 触发器可以配置为用作 D- 锁存器。型触发器或T型触发器。
    多谐振荡器
    多谐振荡器是一种用于实现各种简单的二态功能的电子电路。多谐振荡器有以下三种类型:
    非稳态多谐振荡器在任一状态下都不稳定,但会不断地从一种状态来回切换到另一种状态(无需外部触发器),从而起到张弛振荡器的作用。
    单稳态多谐振荡器仅在其中一种状态下稳定。触发脉冲使其进入不稳定状态,在返回稳定状态之前它将保持一段设定的时间。单稳态多谐振荡器也称为“单稳态”,可用于响应某些外部触发事件而生成固定持续时间的脉冲。
    双稳态多谐振荡器在任一状态下都是稳定的,并且可以通过外部触发脉冲从一种状态翻转到另一种状态。
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