ラッチとフリップフロップ: 違いと比較

主要な取り組み

1. ラッチとフリップフロップは、デジタル回路でバイナリ情報を保存するために使用されますが、動作原理が異なります。 ラッチは、イネーブル時にデータを保持するレベル感応デバイスであり、フリップフロップは、特定のクロック遷移に応答するエッジ トリガ デバイスです。
2. ラッチはイネーブル信号によって制御され、クロック信号はフリップフロップを制御します。 ラッチは、アクティブ段階中のグリッチや小さな入力変化の影響を受ける可能性があります。 対照的に、フリップフロップは特定のクロック遷移で確実に応答するように設計されており、ノイズの影響を受けにくくなっています。
3. ラッチは一時記憶、データ同期、小型メモリ素子に一般的に使用され、フリップフロップは順序回路設計、メモリユニット、レジスタの実装に使用されます。 ラッチとフリップフロップのどちらを選択するかは、タイミング要件、グリッチに対する堅牢性、特定の回路での同期の必要性によって決まります。

ラッチとは何ですか?

ラッチは XNUMX つの入力と XNUMX つの出力を備えた電子論理回路であり、加えられた入力に基づいて出力を即座に変更します。 論理ゲートを使用して設計できます。 ラッチは入力を継続的にチェックし、入力の変化に即座に応答します。 ラッチの XNUMX つの入力は SET と RESET で、XNUMX つの出力があります。

ラッチは双安定デバイスです。つまり、0 と 1 で表される XNUMX つの安定状態があります。ラッチはバイナリ入力のみを使用します。 双安定マルチバイブレータとしても知られています。 XNUMXビットのデータを保存できる記憶装置でもあります。 フィードバック レーンを使用してデータを保存します。 これは同期ではないため、クロックのエッジでは機能しません。 ラッチはレベルに敏感なデバイスです。 動作速度が速く、動作に必要な電力も少なくなります。

ラッチは、コンピューティング、データ ストレージ、パワー ゲーティング回路で広く使用されています。 非同期順序回路の設計に使用できます。 一般的なタイプのラッチには、SR ラッチ、ゲート SR ラッチ、D ラッチ、ゲート D ラッチ、JR ラッチ、および T ラッチなどがあります。

フリップフロップとは何ですか?                                                                             

フリップフロップは、NOR、NOT、AND、NAND などのゲートを使用するエッジ トリガー デバイスです。 これは、あらゆるデジタル電子機器の基本的な構成要素であるデジタル メモリ回路です。 フリップフロップは同期動作を実行し、クロック ラッチを使用して作成できます。

これは、バイナリ入力とクロック信号を使用する双安定デバイスです。 入力は継続的にチェックされますが、出力は制御信号またはクロック信号によって定義された時間にのみ変更されます。 フリップフロップの状態は、クロック パルスがアクティブな場合にのみ変更されます。 それ以外の場合は、変更されないままになります。 順序回路の出力は、組み合わせ回路、フリップフロップ、またはその両方から得られます。 フリップフロップ回路の解析は容易です。

フリップフロップは、デジタル電子機器、コンピュータ、通信、その他のシステムで広く使用されています。 フリップフロップは順序回路のメモリ素子として使用できます。 レジスターとしても使えます。 一般的なフリップフロップには、SR フリップフロップ、T (トグル) フリップフロップ、D (遅延) フリップフロップ、ユニバーサル フリップフロップとも呼ばれる JK フリップフロップなどがあります。

ラッチとフリップフロップの違い

1. ラッチはレベル トリガーのデバイスですが、フリップフロップはエッジ トリガーのデバイスです。
2. ラッチにはバイナリ入力のみが必要ですが、フリップフロップにはバイナリ入力とクロック信号が必要です。
3. ラッチは継続的に入力をチェックし、入力の変化に即座に応答しますが、フリップフロップはクロック信号によって定義された時間にのみ出力を変更します。
4. ラッチは非同期動作を実行しますが、フリップフロップは同期動作を実行します。
5. ラッチは動作速度が速いのに対し、フリップフロップは動作速度が遅いです。
6. ラッチ内の回路の解析を実行するのは容易ではないが、フリップフロップ内の回路の解析を実行するのは容易である。

ラッチとフリップフロップの比較

比較のパラメータ	ラッチ	フリップ・フロップ
デバイスのタイプ	ラッチではバイナリ入力のみが必要です	エッジトリガーデバイスです
労働要件	ラッチではバイナリ入力のみが必要です	フリップフロップにはバイナリ入力とクロック信号が必要です
入出力	入力の変化に即座に反応します	クロック信号によって定義された時間にのみ出力を変更します。
操作	非同期操作を実行します	同期操作を実行します
動作速度	動作速度が速い	動作速度が遅い

参考文献

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/727060
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045790622004281

最終更新日 : 11 年 2023 月 XNUMX 日