Ⅰ. 什么是锁存器？
锁存器是一种对脉冲电平敏感的锁存器，它根据时钟脉冲电平改变状态。

锁存器是一个存储单元，当达到一定水平时被激活。数据存储动作由输入时钟（或使能）信号的电平决定。如果锁存器被启用，输出只会随着输入的数据而变化。

（换句话说，它有两个输入：一个有效信号EN和一个输入数据信号DATA IN，以及一个输出Q，其作用是在EN有效时将DATA IN的值传递给Q，即锁定进程。）

锁存器和触发器是不一样的。输出端的信号在未锁存数据时随输入信号波动，就像信号流过缓冲器一样；一旦锁存信号起锁存器的作用，数据被锁定，而输入信号不被锁定。当未锁定时，锁存器有时被称为透明锁存器，因为输出对输入是透明的。

应用：数据在比时钟信号晚的时间有效。这意味着时钟信号首先出现，随后是数据信号。在一些算术电路中，锁存器被用作数据暂存器。

缺点：时序分析比较困难。

不使用闩锁的原因有两个：1. 闩锁经常出现小故障。2. 和专用集成电路（专用集成电路）设计，锁存器比FF（触发器）更容易，但在可编程门阵列资源，大多数设备缺少锁存器，需要使用逻辑门和ff来创建锁存器，浪费资源。（使用CP LD（复杂可编程逻辑器件）与可编程门阵列S是一种最常见的开发专用集成电路s) （现场可编程逻辑阵列）

优点：体积小巧。因为锁存器比ff，它是地址锁存的理想选择，但所有锁存信号源都必须具有高质量。锁存器在CPU体系结构中有着广泛的应用，它的利用率大大提高了处理器的速度。外部IO组件逻辑要慢得多。因为锁存器需要更少的门来执行与触发器相同的功能，所以它们更常用于ASIC中。

 

Ⅱ.什么是触发器？
触发器：（Flip-Flop，缩写为 FF ），又称双稳态门或双稳态触发器，是一种具有两种状态的数字逻辑电路，触发器保持其状态，直到收到一个输入脉冲，也称为触发器。触发器输出改变状态根据所述规则，当接收到输入脉冲时，根据所述规则，在接收到另一个触发器之前，保持在所述状态。

对于使用存储器芯片和微处理器的数字集成电路(IC)，触发器电路耦合以产生逻辑门。它们可以用来存储单个字节的信息。这些信息可能是从排序器的状态到计数器的值到存储在计算机内存中的ASCII字母的值。

T（切换）、S—R（设置/复位）、J—K（也称为杰克·基尔比），和D（延迟）是触发器电路（延迟）的一些不同类型。0、1或2个输入信号，以及时钟和输出信号，在触发器中很常见。复位电流输出的显式输入信号包含在一些触发器中。第一个电子触发器是在1919年由 W.H.Eccles和 F.W.Jordan.

触发器--一种对脉冲边缘敏感的设备，它的状态只有在时钟脉冲上升或下降时才会改变。

T触发器（也称为触发触发器或触发器触发器）有两个输入和输出。当时钟频率从0变为1时，如果T和Q不同，则输出值将为1。T是输入端。

当它为1时，输出端的状态Q被反转；当输入端T为0时，输出端的状态Q保持不变。要做一个T触发器，把JK触发器的J和K输入点连接在一起。

应用程序：时钟比数据更精确。这意味着首先建立数据信号，然后是时钟信号。在CP的上升沿，进入寄存器。

 

Ⅲ. 什么是寄存器？
登记：被广泛应用于许多数字系统和计算机中，用来暂时存储运算中所涉及的数据和运算结果。事实上，寄存器是一个标准的时序逻辑电路，但它只是一个存储电路。因为锁存器或触发器可以存储1位二进制整数，所以寄存器的存储电路由锁存器或触发器组成。N个锁存器或触发器可以组成一个N位寄存器。项目的寄存器通常是根据计算机中的字节数来构造的，因此有8位寄存器、16位寄存器等。

寄存器可以用具有设置1和0的目的的任何触发器来构建，无论它是同步RS结构触发器、主从结构触发器还是边沿触发结构触发器。它具有一个共同的输入/输出使能控制端子和时钟，通常是由D触发器。在大多数情况下，使能控制端作为寄存器电路的选择信号，而时钟控制端作为数据输入控制信号。

操作所涉及的数据，以及操作结果，都暂时存储在一些不太大的存储空间中。它存在于各种数字系统和计算机中。事实上，寄存器是一个标准的时序逻辑电路，但它只是一个存储电路。寄存器的存储电路由锁存器或触发器组成。N个锁存器或触发器可以形成一个N位寄存器，因为每个锁存器或触发器可以存储一个1位的二进制值。项目的寄存器通常是根据计算机中的字节数来构造的，因此有8位寄存器、16位寄存器等。

寄存器可以用具有设置1和0的目的的任何触发器来构建，无论它是同步RS结构触发器、主从结构触发器还是边沿触发结构触发器。它具有一个共同的输入/输出使能控制端子和时钟，通常是由D触发器。在大多数情况下，使能控制端作为寄存器电路的选择信号，而时钟控制端作为数据输入控制信号。

寄存器的应用：

1.将数据由并行转换为串行和串行转换为并行；2.可用作显示数据锁存器：许多设备需要显示计数器的计数值，计数值用8421 BCD码计数，并显示在七段显示器上。如果计数速度快，人眼无法分辨快速变化的显示字符。控制数据显示时间的一种常用方法是在计数器和解码器之间添加锁存器。

2. 作为缓冲器的功能；

3. 计数器组成：移位寄存器由移位型计数器组成，如环形或扭曲环形计数器。

移位寄存器是一种具有移位作用的寄存器。

寄存器的唯一目的是存储数据或代码。在移位控制信号的作用下，为了处理数据，有时必须将寄存器中的每一位数据移位一位到高位或低位。移位寄存器按数字移动方向可调节双向（可逆）移位寄存器分为左移位寄存器和右移位寄存器；按数据输入端和输出方式可分为串行移位寄存器和并行移位寄存器。除了D-边沿触发器，JK触发器还可以用来创建移位寄存器。

 

Ⅳ. 什么是缓冲寄存器？
缓冲寄存器：移位寄存器是一种具有移位作用的寄存器。

寄存器的唯一目的是存储数据或代码。在移位控制信号的作用下，为了处理数据，有时必须将寄存器中的每一位数据移位一位到高位或低位。移位寄存器按数字移动方向可调节双向（可逆）移位寄存器分为左移位寄存器和右移位寄存器；按数据输入端和输出方式可分为串行移位寄存器和并行移位寄存器。除了D-边沿触发器，JK触发器还可以用来创建移位寄存器。前者的工作是临时存储外设发送的数据，以便处理器可以检索；后者的工作是临时存储处理器发送到外设的数据。数控缓冲器允许高速CPU和低速外围设备协调和缓冲数据传输同步。

缓冲区：

缓冲区是用于在具有不同起始速度或优先级的设备之间传输数据的存储区域。缓冲区减少了进程之间的相互等待，确保当从慢速设备读取数据时，快速设备的操作过程不会中断。

术语“缓冲区”指的是计算机领域。具有锁存器结构的电路或不具有锁存器结构的电路可以根据具体实施方式来构造缓冲器。一般来说，当发送和接收数据的工作速度相同时，可以采用不带锁存器结构的电路来实现缓冲器；当发送和接收数据的工作速度不相同时，采用带锁存器结构的缓冲器。来实现一个电路（否则，会有数据丢失的情况）。

缓冲器在数字系统中有多种用途：

(1) 如果设备的负载能力有限，可以添加一个带有驱动程序的缓冲区；（2）如果前级和后级之间的逻辑电平不同，可以使用电平转换器来匹配它们。

（3）当逻辑极性不同或单性变量需要转换为互补变量时，使用反相缓冲器；（4）使用施密特电路将缓慢变化的信号转换为具有陡峭边沿的信号。

(5) 当数据传输和处理由于设备之间的温度和时间差异而不同时，增加一级缓冲区进行补偿等。



Ⅴ. 锁存器和触发器的区别是什么？
锁存器和触发器是具有记忆功能的二进制存储器件，用于构造各种时序逻辑电路。锁存器连接到它的所有输入信号，并且锁存器随着输入信号的变化而变化；触发器由时钟控制，并且只有在时钟被激活时才对电流输入进行采样并产生输出。因为锁存器和触发器都是顺序逻辑器件，所以输出与当前输入和前一时间的输出都相连。

1. 锁存器是异步调节和电平触发的。当使能信号有效时，锁存器与通道相同，当使能信号无效时，锁存器保持输出状态。DFF被同步控制，并由时钟边沿触发。

2. 由于锁存器对输入电平敏感，并且受布线延迟的影响很大，因此很难验证输出是否无毛刺；DFF很难产生毛刺。

3. 当门电路被用来构造锁存器和DFF时，锁存器比DFF使用更少的门资源，证明了锁存器的优越性。其结果是，采用锁存器的集成度专用集成电路是高于DFF的，而反之则成立于可编程门阵列. 其中没有标准锁存单元，只有一个DFF单元，一个LATCH需要许多LE来实现。锁存器是电平触发的，这相当于有一个使能端子，它相当于一根导线，在激活后（当电平被启用时）随输出变化。处于残疾状态

下一步是保持原来的信号，这可以看作是一个不同的触发器。在许多情况下，锁存器不能代替触发器。

4. 静态时序分析是复杂的锁存器。

5. 锁存器目前只在非常高端的电路中找到，比如英特尔公司的P4和其他CPU。这可编程门阵列具有锁存单元，并且该寄存器单元也可以用作锁存单元。单元被配置为一个寄存器/锁存单元，在赛灵思V2p文档，以及附件是一个半片的赛灵思结构图。其他型号和制造商可编程门阵列S还没有经过测试。———我相信Xilinx可以直接配置，但altera可能更难；它需要几个LE，但每一片非Xilinx设备都可以用这种方式配置；Altera在DDR接口中只有一个特殊的锁存单元，一般来说，我认为Xilinx可以直接配置。锁存器设计将只用于高速电路中。我检查了sp3和sp2e，但没有检查其他任何东西，和LE的阿尔特拉不具有锁存结构。根据手册，这一安排得到了支持。Wangdian是正确的；Altera的ff不能配置为锁存器；相反，它使用查找表实现锁存器。

一般来说，在大多数设计中应该避免使用锁。它打乱了你的设计时间，而且它是如此不易察觉，非专家也不会注意到。Latch的主要缺陷是它不能过滤掉错误。对于下面的电平电路，这是极其危险的。结果，只要可以使用D触发器，锁存器就是不必要的。

因为在某些地区没有时钟，所以您必须依赖锁存器。例如，如果您将clk连接到锁存器的启用终端（假设它在高级别启用），设置时间是指数据在时钟下降沿之前到达所需的时间，但如果是DFF，设置时间是指时钟上升沿所需的时间。这意味着如果数据在控制信号之后到达，锁存器是唯一的选择。在此方案中使用了前面所述的锁存定时借用。本质上和借用大量的时间是一样的。换句话说，闩锁借用的时间是有限的。