Flip-Flops sind Einzelbitgeräte mit zwei stabilen Zuständen. Die Ausgaben sind normalerweise Q und \ $ \ mathsf {\ small \ overline {\ text {Q}}} \ $ span>. Es gibt verschiedene Arten, hier sind wahrscheinlich die häufigsten:

SR-Flops haben zwei Eingänge, S (Set) und R (Reset). Wie der Name schon sagt, setzt oder setzt das Aktivieren eines dieser beiden das Flip-Flop. Nachdem der Eingang deaktiviert wurde, behält der Flip-Flip seinen Zustand bei. Die Eingaben werden normalerweise negiert: \ $ \ mathsf {\ small \ overline {\ text {S}}} \ $ span> und \ $ \ mathsf {\ small \ overline {\ text {R}}} \ $ span>, dh 0 ist der aktivierte Zustand.

JK-Flip-Flops ähneln SR-Flip-Flops. (wobei J gesetzt und K zurückgesetzt ist), aber sie haben eine dritte Eigenschaft - wenn sowohl J als auch K gesetzt sind, schaltet das Flip-Flop um.

D-Flips haben einen Takteingang und wann Dieser Takt steigt (oder fällt, je nach Typ), der D-Eingang wird in das Flip-Flop getaktet. Die meisten D-Flops haben auch die S- und R-Eingänge eines SR-Flip-Flops.

Latches sind die gleichen wie ein Flip-Flop. Mehrere Latches können parallel zu einem Register kombiniert werden. Es gibt Eingänge für jedes Bit plus einen Takt. Ein 8-Bit-Register, das in einem Mikrocontroller verwendet wird, würde ein einzelnes Byte enthalten. Ein 16-Bit-Register würde eine Adresse im Bereich von 0 bis 65535 usw. enthalten. Oft hat ein Register eine gemeinsame Rücksetzleitung.

Latches können in diesem Fall auch in Reihe zu einem Schieberegister kombiniert werden ist ein einzelner Eingang, und der Ausgang eines Latch wird bei der ansteigenden oder abfallenden Flanke eines Takts in den Eingang des nächsten eingespeist. Der endgültige Ausgang des Registers kann verwendet werden, um in den Eingang eines anderen Registers einzuspeisen. Das Schieberegister kann auch individuelle Eingänge für jeden Latch haben, so dass das Register gleichzeitig parallel und seriell ist. Dies kann für ein Register innerhalb einer ALU (arithmetische Logikeinheit) verwendet werden, das sowohl arithmetische als auch logische Operationen sowie Verschiebungen ausführen kann.

Im einfachsten Sinne

1. Latches sind die kleinsten Bausteine eines Speichers

2. Flip-Flops werden mithilfe von Latches erstellt.

3. Ein Bit enthält Binärdaten - 0 oder 1, ähnlich einem Flip-Flop. Sie können also den Begriff Flip-Flop verwenden und austauschbar registrieren.

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In dem Patois, in dem ich arbeite, einer benutzerdefinierten Logikschaltungs-Entwurfsgruppe, werden der Begriff Register und das Flip-Flop austauschbar verwendet. Wir würden jedoch nicht zustimmen, einen Latch mit einem Flip-Flop gleichzusetzen. Für uns ist ein Flip-Flop zwei in Reihe geschaltete Latches, wobei der am Eingang der Master-Latch und der am Ausgang der Slave-Latch ist. Obwohl sich Daten vom Master zum Slave verschieben, nennen wir ein Flip-Flop kein Schieberegister, sondern im engeren Sinne ein Ein-Bit-Schieberegister. Wir beginnen mit der Verwendung des Begriffs Schieberegister, wenn wir mehr als ein Flipflop in Reihe schalten. Es ist üblicher, dass wir Flip-Flops-Register aufrufen, wenn wir mehrere entweder in Reihe oder parallel haben und Ausgänge als parallelen Bus von Daten verwenden. Dies verwendet also den Begriff Register als Speichercache zum Speichern von Daten.

In der beigefügten Zeichnung verwende ich keine Standard-Latch-Symbole oder zeige kein Taktsignal, da die Frage nicht lautet, wie ein Schieberegister funktioniert funktioniert. Die Zeichnung zeigt vier Latches, die als zwei Flip-Flops in Reihe als 2-Bit-Schieberegister mit zwei parallelen Ausgängen angeordnet sind.

Es gibt verschiedene Arten von Flip-Flops / Latchs, und die Terminologie kann etwas variieren.

Das einfachste Gerät ist das ungetaktete R / S-Flipflop. Es gibt Eingänge, eine "Set" -Leitung, die beim Auslösen den Ausgang hoch macht, und eine "Reset" -Leitung, die beim Auslösen den Ausgang niedrig macht. Wenn beide Eingänge inaktiv sind, behält das Flip-Flop seinen vorherigen Zustand bei. Wenn beide Eingänge aktiv sind, wird das Flip-Flop in einen ungültigen Zustand versetzt.

Am einfachsten ist die transparente Verriegelung. Anstatt Eingänge zu setzen und zurückzusetzen, gibt es einen Dateneingang und einen Freigabeeingang. Wenn der Freigabeeingang aktiv ist, werden Daten von Eingang zu Ausgang übergeben. Wenn der Freigabeeingang inaktiv ist

Dann haben wir die flankengetriggerten Designs. Getaktete Flip-Flops werden durch eine Taktflanke ausgelöst. Der Wert des Ausgangs nach dem Takt hängt von den Eingängen vor der Taktflanke ab. Der große Vorteil hierbei ist, dass wir die Geräte verketten können und die Signale sich von Stufe zu Stufe bewegen, wenn Taktflanken eingehen.

Es gibt einige Typen. Sie können eine getaktete Version des RS-Flip-Flops haben, die nur aktualisiert wird, wenn eine Taktflanke eingeht. Sie können ein JK-Flip-Flop haben, das ähnlich ist, aber bei jeder Taktflanke umschaltet, wenn beide Eingänge aktiv sind. Sie können ein T-Flip-Flop haben, das bei jeder Taktflanke bedingungslos umschaltet, und Sie können einen D-Flip-Flip mit einem einzelnen Eingang haben, der sich bei jeder Taktflanke zum Ausgang ausbreitet.

In einigen Fällen haben getaktete Flip-Flops auch eine Funktion "asynchrones Zurücksetzen", "asynchrones Setzen" oder sogar "asynchrones Laden", mit der der Ausgang unabhängig vom Takt geändert werden kann.

Wenn Leute "Latch" sagen, meinen sie normalerweise "transparente Latch", aber manchmal bedeuten sie auch "Flip-Flop vom Typ D". Wenn Leute "registrieren" sagen, meinen sie normalerweise ein Flip-Flop vom Typ D.

Sie fragen nach drei sehr unterschiedlichen Dingen.

Ein Widerstand reduziert Strom und Spannung (Leistung).

Ein "Flip-Flop", besser bekannt als Schieberegister, ist Ein Chip, mit dem Sie eine Reihe von Ein- oder Ausgängen mit zwei oder drei Pins von Ihrem Controller (Arduino usw.) aus steuern können. Ein 74HC595-Chip ist ein gängiges Beispiel für ein Latching-Ausgangsschieberegister. Wir kommen zum Latching Teil in einer Minute.

Mit dem "Flip Flop" sagte ich zwei oder drei Pins auf dem Controller. Wenn zwei Pins vorhanden sind, fließen Datenänderungen über alle Ausgänge, sodass "ON Pin 1" zu "ON Pin 2" wird (Flip / Flops), während ein "OFF Pin 2" zu einem "OFF Pin 3" wechselt ), wenn ein neuer Ein / Aus-Wert in Pin 1 gedrückt wird. Hier kommt der Name des Flip-Flops her. Sie können eine Reihe von Schieberegistern für praktisch unbegrenzte Ein- oder Ausgänge miteinander verketten.

Hier ist nun Wo Latch hereinkommt, was ein Merkmal einiger Schieberegister-Chips (Flip-Flops) ist. Wenn Sie ein Schieberegister mit einem LATCH verwenden, können Sie den Chip mit dem dritten Pin entriegeln und alle Ihre Pin-Einstellungen durch den Chip schieben (diese) Flip-Flop nach unten wie zuvor, jedoch ausgeblendet) und dann den Chip verriegeln. Im Gegensatz zu einem nicht verriegelten Schieberegister ändern die Ausgangspins ihren Zustand erst, wenn der Latch wieder verriegelt ist.