Flip Flop กับ Latch: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

หน่วยความจำดิจิทัลเป็นเทคโนโลยีที่กำลังเติบโตในปัจจุบัน ฟลิปฟล็อปและสลักมีบทบาทสำคัญในภาคหน่วยความจำดิจิทัล พวกเขามีแอพพลิเคชั่นต่าง ๆ ในคอมพิวเตอร์และการสื่อสาร

ใช้เพื่อเปลี่ยนสถานะซ้ำ ๆ และเก็บข้อมูลสถานะของอุปกรณ์ ทั้งสองเป็นวงจรลอจิกอิเล็กทรอนิกส์

ประเด็นที่สำคัญ

1. รองเท้าแตะใช้สัญญาณนาฬิกาเพื่อควบคุมข้อมูลเข้าและส่งออก ในขณะที่แลตช์ไม่จำเป็นต้องใช้สัญญาณนาฬิกา
2. แลตช์เป็นอุปกรณ์ที่กระตุ้นระดับ ในขณะที่ฟลิปฟล็อปเป็นอุปกรณ์ที่กระตุ้นขอบ
3. รองเท้าแตะมีความเสถียรของข้อมูลสูงกว่าและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดน้อยกว่าสลัก

Flip Flop กับ Latch

ฟลิปฟล็อปเป็นวงจรลอจิกแบบซีเควนเชียลที่สามารถจัดเก็บข้อมูลไบนารีได้หนึ่งบิต มีสถานะคงที่สองสถานะ สูงหรือต่ำ ซึ่งแสดงถึงค่าไบนารีที่เป็นไปได้สองค่า สลักเป็นวงจรที่ไวต่อระดับซึ่งสามารถจัดเก็บข้อมูลไบนารีได้หนึ่งบิต มันง่ายกว่าฟลิปฟล็อปและมีอินพุตเดียวเท่านั้นซึ่งควบคุมสถานะของเอาต์พุต 

ฟลิปฟลอปไม่ได้เป็นเพียงวงจรที่มีสถานะเสถียรสองสถานะ หน้าที่หลักของฟลิปฟล็อปคือการเก็บข้อมูลสถานะ ฟลิปฟล็อปเป็นมัลติไวเบรเตอร์ มัลติไวเบรเตอร์ไม่ได้เป็นอะไรนอกจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีการทำงานแบบสองสถานะง่ายๆ

มีการใช้สัญญาณในฟลิปฟล็อปเพื่อเปลี่ยนสถานะ สัญญาณถูกนำไปใช้กับอินพุตและเอาต์พุตควบคุม ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล ฟลิปฟล็อปมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในฐานะส่วนประกอบสำคัญ ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ระบบ และการสื่อสาร

สลักไม่ได้เป็นอะไรนอกจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพื่อเก็บข้อมูลสถานะ สลักประกอบด้วยสองสถานะที่มั่นคง เพื่อเก็บข้อมูล สลักใช้กลไกป้อนกลับ สลักสามารถทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์หน่วยความจำ

สลักสามารถเก็บข้อมูลได้จนกว่าอุปกรณ์จะเปิด เมื่ออินพุตเปลี่ยนแปลง สลักจะเปลี่ยนข้อมูลที่เก็บไว้ ในสลักแบบธรรมดาคืออุปกรณ์ระดับทริกเกอร์ จนกว่าจะเปิดสัญญาณการเปิดใช้งาน สลักจะสุ่มตัวอย่างอินพุตอย่างต่อเนื่อง

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	รองเท้าแตะ	สลัก
สัญญาณนาฬิกา	ฟลิปฟล็อปมีสัญญาณนาฬิกา	สลักไม่มีสัญญาณนาฬิกา
ความเร็วในการทำงาน	ฟลิปฟล็อปมีความเร็วในการทำงานที่ช้า	สลักมีความเร็วในการทำงานที่รวดเร็ว
การจัดหมวดหมู่	ฟลิปฟล็อปแบ่งออกเป็นสองประเภท	สลักไม่มีการจำแนกประเภท
ความต้องการพลังงาน	ฟลิปฟล็อปต้องการพลังงานมากขึ้น	สลักต้องการพลังงานน้อยลง
การวิเคราะห์วงจร	สะดวกสบาย	ซับซ้อน

Flip Flop คืออะไร?

flip-flop ไม่มีอะไรนอกจากองค์ประกอบของการจัดเก็บข้อมูล ฟลิปฟล็อปประกอบด้วยสองสถานะที่แตกต่างกัน สถานะหนึ่งแทนหนึ่งและอีกสถานะหนึ่งแทนศูนย์ ฟลิปฟล็อปเก็บข้อมูลบิตเดียวหรือบิตไบนารี

ข้อมูลที่เก็บไว้ในฟลิปฟล็อปช่วยในการจัดเก็บข้อมูลสถานะ วงจรฟลิปฟลอปเรียกว่าลอจิกลำดับ เมื่อใช้ฟลิปฟล็อปในเครื่องสถานะจำกัด ผลลัพธ์ของเครื่องจะขึ้นอยู่กับสองสิ่ง

ขึ้นอยู่กับอินพุตปัจจุบันและสถานะปัจจุบันเพื่อรับเอาต์พุต ฟลิปฟล็อปยังใช้ในการนับอีกด้วย พัลส์ และสัญญาณบอกเวลา

ระดับทริกเกอร์และทริกเกอร์ขอบเป็นประเภททั่วไปของ รองเท้าแตะ. ฟลิปฟล็อปที่ทริกเกอร์ระดับอาจเป็นแบบโปร่งใส อะซิงโครนัส และทึบแสง ฟลิปฟลอปที่ทริกเกอร์ที่ขอบอาจเป็นแบบซิงโครนัสและโอเวอร์คล็อก

ฟลิปฟลอปเก็บข้อมูลไบนารีโดยใช้เกท ในปี 1918 ฟลิปฟล็อปอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกถูกประดิษฐ์ขึ้น William Eccles นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้คิดค้นฟลิปฟล็อปเครื่องแรก ในวันแรกเรียกว่าวงจรทริกเกอร์เอคเคิลส์-จอร์แดน ฟลิปฟล็อปในยุคแรก ๆ มีองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่สองส่วน

Flip Flop มีหลายประเภท ประเภททั่วไปของ รองเท้าแตะ คือ SR, D, T และ JK SR หมายถึงฟลิปฟล็อปเซ็ตที่เหลือ D หมายถึงความล่าช้าหรือฟลิปฟล็อปข้อมูล ตัว T กล่าวถึงการสลับฟลิปฟล็อป ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมสามารถจำแนกได้เป็นหลายอย่าง

แลตช์คืออะไร?

สลักไม่ได้เป็นอะไรนอกจากมัลติไวเบรเตอร์แบบ bistable มีสลักหลายประเภทให้เลือก ได้แก่สลัก SR, สลัก Gated SR, สลัก D และสลัก Gated D สลักไม่ได้เป็นอะไรนอกจากอุปกรณ์หน่วยความจำบิตเดียวหรือไบนารีบิต

ในระบบอะซิงโครนัส สลัก D ใช้ในพอร์ตอินพุตและเอาต์พุต ในระบบสองเฟส ใช้สลักข้อมูลเพื่อลดจำนวนทรานซิสเตอร์ สลักมีการใช้งานเครื่องจักรที่ทันสมัยมากมาย สลักค่อนข้างคล้ายกับรองเท้าแตะ

สลักทำงานในสองสถานะที่แตกต่างกัน มีการอธิบายสถานะที่แตกต่างกันสองสถานะตามระดับการเรียกของสลัก ทั้งสองสถานะคือ Active-High และ Active Low
Active-High: อินพุตทั้งสองมีค่าต่ำ อินพุตใดอินพุตหนึ่งสามารถทริกเกอร์ให้สูงได้
Active-Low: อินพุตทั้งสองต่ำ อินพุตใดอินพุตหนึ่งสามารถทริกเกอร์ให้ต่ำได้

สลักมีข้อดีหลายประการ สลักเป็นอุปกรณ์ที่ทำงานเร็ว ซึ่งหมายความว่าไม่ต้องใช้สัญญาณนาฬิกา ได้รับการออกแบบให้ทำงานได้เร็วขึ้น เมื่อเทียบกับตัวอื่น ๆ สลักต้องการพลังงานน้อยมาก อุปกรณ์ที่ใช้สลักมีขนาดเรียบง่ายและเล็ก

การยืมเวลาเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของการแลตช์ ซึ่งหมายความว่าในระหว่างการดำเนินการ สามารถยืมเวลาจากการกำหนดเวลาการปฏิบัติงานได้ สลักก็มีข้อเสียเช่นกัน ส่งผลต่อสภาพการแข่งขัน

สลักมีโอกาสมากขึ้นสำหรับการแพร่กระจาย คุณสมบัติที่ไวต่อระดับของสลักทำให้ยากต่อการวิเคราะห์วงจร

ความแตกต่างหลักระหว่าง Flip Flop และ Latch

1. ฟลิปฟล็อปมีความไวต่ออินพุตและสัญญาณนาฬิกา ในขณะที่สลักจะไวต่ออินพุตเท่านั้น
2. ฟลิปฟลอปดำเนินการแบบซิงโครนัส ในขณะที่สลักทำงานแบบอะซิงโครนัส
3. เมื่อเทียบกับรองเท้าแตะ สลักมีความแข็งแรงน้อยกว่า
4. สามารถใช้รองเท้าแตะเป็นรีจิสเตอร์ได้ ในขณะที่สลักไม่สามารถใช้เป็นรีจิสเตอร์ได้
5. ฟลิปฟล็อปไม่ตอบสนองต่อข้อผิดพลาด ในขณะที่สลักจะตอบสนองต่อข้อผิดพลาดสูง

อ้างอิง

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4292157/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/488543/

อัพเดตล่าสุด : 13 กรกฎาคม 2023