锁存器、触发器和寄存器区别对比-基础小知识（十）

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我是靠谱客的博主舒服背包，最近开发中收集的这篇文章主要介绍锁存器、触发器和寄存器区别对比-基础小知识（十），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

锁存器(latch)：、在电平信号的作用下改变状态，是一种电平触发的存储单元。锁存器的数据存储动作取决于输入使能信号的电平值，仅当锁存器处于使能状态时，输出数据才会随着数据输入发生变化，否则处于锁存状态。

输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化，仅在有锁存信号时输入的状态才被保存到输出，直到下一个锁存信号到来时才改变。

以D锁存器为例
在这里插入图片描述
当CP = 1 时,输出端的状态随输入端的状态而改变。Q n+1 = D ,存入新的数据；当CP = 0 时,无论 D 如何变化，输出端的状态保持不变。Q n+1 = Q n，存入的数据不变。

触发器(FF)：当收到输入时钟脉冲时，便会根据规则改变状态，然后保持这种状态直到收到下一个触发脉冲信号到来，边沿敏感。

以边沿触发D触发器为例
在这里插入图片描述
边沿触发器而言，只有当时钟从0跳变到1时，才会引起输出的改变。边沿触发的D型触发器，它由两级R-S触发器按如下方式连接而成，时钟信号在第一级中进行了取反操作。

寄存器(register)：存储电路通常是由触发器构成的，因为一个触发器能存储一位二进制数，所以N个触发器就可以构成N位寄存器，可以将寄存器理解成多个触发器构成的暂存单元。

触发器(寄存器)由同步时钟信号控制的，需要时钟信号；而锁存器是由电平使能信号控制的，不需要时钟信号。在FPGA的可用资源中，触发器资源非常常见，但是锁存器则很少，需要由一个逻辑门和触发器来构成，浪费较多资源。
latch是电平触发的，锁存器的输出对输入透明的，输入是什么，输出就是什么，这就是锁存器不稳定的原因；而触发器是由两个锁存器构成的一个主从触发器，输出对输入是不透明的，必须在时钟的上升/下降沿才会将输入体现到输出，所以能够消除输入的毛刺信号。

组合逻辑中case结构缺乏default

组合逻辑中if-else结构描述不全

组合逻辑always（）中敏感列表不全

组合逻辑是否会生成锁存器，其根本原因是该组合逻辑存在保持功能！

对毛刺敏感，不能异步复位，所以上电以后可能处于不确定的状态；
Latch会使静态时序分析变得非常复杂；
DFT处理复杂
FPGA基本的单元是由查找表和触发器组成的，若生成锁存器反而需要更多的资源。CPU设计有些充分利用锁存器特性，在实际应用中，有些设计不可避免的要使用Latch，特别是总线应用上，例如，地址锁存器，数据锁存器，复位信号锁存器等。