鎖存器與寄存器有哪些區(qū)別

首先應(yīng)該明確鎖存器和觸發(fā)器也是由與非門(mén)之類(lèi)的東西構(gòu)成。尤其是鎖存器，雖說(shuō)數(shù)字電路定義含有鎖存器或觸發(fā)器的電路叫時(shí)序電路，但鎖存器有很多組合電路的特性。

組合電路就是一個(gè)真值表，一個(gè)函數(shù)，一組輸入對(duì)應(yīng)一組輸出，當(dāng)前什么輸入就根據(jù)函數(shù)得到什么輸出，實(shí)時(shí)跟蹤變化，這樣也就容易有冒險(xiǎn)、競(jìng)爭(zhēng)之類(lèi)的問(wèn)題產(chǎn)生毛刺。

鎖存器：電平敏感

always @ （enable）

？？if （enable） ？q 《= d;

那就是說(shuō)，在enable有效的時(shí)間內(nèi)，q完全跟蹤d的值，比如在這個(gè)時(shí)間內(nèi)d變化了，q跟著變化，當(dāng)enable失效的時(shí)候，q存儲(chǔ)d最后的值。

觸發(fā)器：我們把輸出只在時(shí)鐘某個(gè)時(shí)刻變化的玩意兒叫觸發(fā)器。邊沿敏感

always @ （posedge enable）

？？if （enable） q 《= d;

這個(gè)便是一個(gè)d觸發(fā)器。只在enable（一般大家都叫它c(diǎn)lock）的上升沿q采樣d，而且在每個(gè)時(shí)鐘的上升沿都會(huì)采樣。

在fpga中一般避免用latch，因?yàn)樵冢疲校牵林杏|發(fā)器資源豐富，不用白不用，latch由于是電平觸發(fā)的，相對(duì)觸發(fā)器來(lái)說(shuō)容 易產(chǎn)生毛刺，電路不穩(wěn)定．

latch的優(yōu)點(diǎn)是完成同一個(gè)功能所需要的門(mén)較觸發(fā)器要少，所以在asic中用的較多

那最后再說(shuō)寄存器，寄存器這個(gè)玩意兒是一個(gè)概念層次的東西，1個(gè)寄存器就是能存1bit數(shù)據(jù)的東西。既可以用觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)也可以用鎖存器實(shí)現(xiàn)。以觸發(fā)器為例，由于觸發(fā)器每個(gè)時(shí)鐘上升沿都會(huì)采樣，所以觸發(fā)器會(huì)有一個(gè)反饋邏輯，當(dāng)load有效的時(shí)候才會(huì)采樣d，否則保持不變。

always @ （posedge clk or negedge rst_n）

if （！rst_n）

q 《= 0;

else if （load）

q 《= d;

這便就是一個(gè)寄存器了。

1. 寄存器

在實(shí)際的數(shù)字系統(tǒng)中，通常把能夠用來(lái)存儲(chǔ)一組二進(jìn)制代碼的同步時(shí)序邏輯電路稱(chēng)為寄存器．由于觸發(fā)器內(nèi)有記憶功能，因此利用觸發(fā)器可以方便地構(gòu)成寄存器。由于一個(gè)觸發(fā)器能夠存儲(chǔ)一位二進(jìn)制碼，所以把n個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘端口連接起來(lái)就能構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)n位二進(jìn)制碼的寄存器。

2 .鎖存器

由若干個(gè)鐘控D觸發(fā)器構(gòu)成的一次能存儲(chǔ)多位二進(jìn)制代碼的時(shí)序邏輯電路。數(shù)據(jù)有效遲后于時(shí)鐘信號(hào)有效。這意味著時(shí)鐘信號(hào)先到，數(shù)據(jù)信號(hào)后到。在某些運(yùn)算器電路中有時(shí)采用鎖存器作為數(shù)據(jù)暫存器。

3. 鎖存器與寄存器的區(qū)別：

（1）寄存器是同步時(shí)鐘控制，而鎖存器是電位信號(hào)控制。鎖存器一般由電平信號(hào)控制，屬于電平敏感型。寄存器一般由時(shí)鐘信號(hào)信號(hào)控制，屬于邊沿敏感型。

（2）寄存器的輸出端平時(shí)不隨輸入端的變化而變化，只有在時(shí)鐘有效時(shí)才將輸入端的數(shù)據(jù)送輸出端（打入寄存器），而鎖存器的輸出端平時(shí)總隨輸入端變化而變化，只有當(dāng)鎖存器信號(hào)到達(dá)時(shí)，才將輸出端的狀態(tài)鎖存起來(lái)，使其不再隨輸入端的變化而變化

可見(jiàn)，寄存器和鎖存器具有不同的應(yīng)用場(chǎng)合，取決于控制方式以及控制信號(hào) 和數(shù)據(jù)之間的時(shí)間關(guān)系：若數(shù)據(jù)有效一定滯后于控制信號(hào)有效，則只能使用鎖存器；數(shù)據(jù)提前于控制信號(hào)而到達(dá)并且要求同步操作，則可用寄存器來(lái)存放數(shù)據(jù)。

編輯：jq