触发器、寄存器、锁存器、缓冲器都是什么呢?

触发器(Flip - Flop)是一个具有记忆功能的,具有两个稳定状态的信息存储器件,是构成多种时序电路的最基本逻辑单元,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。

  在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态,即 "0" 和 "1",在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。
  触发器有集成触发器和门电路组成的触发器,触发方式有电平触发和边沿触发两种。
 
寄存器(Register)在数字电路系统工作过程中,把正在处理的二进制数据或代码暂时存储起来的操作叫做寄存,寄存器电路就是实现寄存功能的电路,是数字逻辑电路的基础模块。
  基本寄存器是由触发器组成的,一个触发器就是一个寄存器,它可以储存 1 位二进制数码。需要存储 4 位二进制数码时,只要把 4 个触发器并联起来,就可以组成一个 4 位二进制寄存器,它能接受和存储 4 位二进制数码。寄存器按它具备的功能可分为两大类:数码寄存器和移位寄存器。
 
锁存器(Latch)是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路,它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。
  锁存,就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器的最主要作用是缓存,其次完成高速的控制器与慢速的外设的不同步问题,再其次是解决驱动的问题,最后是解决一个 I/O 口既能输出也能输入的问题。
  锁存器是利用电平控制数据的输入,它包括不带使能控制的锁存器和带使能控制的锁存器。数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值,当锁存器处于使能状态时,输出才会随着数据输入的变化而变化。
  锁存器容易产生毛刺,这对于下一级电路是极其危险的。所以,只要能用 DFF 的地方,就不用 Latch。
  锁存器,但是在 FPGA 中,由于 FPGA 中的基本单元是由查找表和触发器组成的,大部分器件没有锁存器这个东西,所以需要用一个逻辑门和触发器来组成锁存器,这样就浪费了资源(而由于锁存器面积小且速度比触发器快,在 CPU 和 ASIC 设计中比触发器要简单,所以在 CPU 和 ASIC 设计中很常见)。
 

缓冲器(Buffer):多用在总线上,以提高驱动能力、隔离前后级等功能,缓冲器多半有三态输出功能。当负载不具有非选通输出为高阻特性时,将起到隔离作用。当总线的驱动能力不够驱动负载时,将起到驱动作用。由于缓冲器接在数据总线上,故必须具有三态输出功能。
  缓冲器分为输入缓冲器和输出缓冲器两种。前者的作用是将外设送来的数据暂时存放,以便处理器将它取走;后者的作用是用来暂时存放处理器送往外设的数据。有了数控缓冲器,就可以使高速工作的 CPU 与慢速工作的外设起协调和缓冲作用,实现数据传送的同步。

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