Latches กับ Flipflops: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ประเด็นที่สำคัญ

1. แลตช์และฟลิปฟล็อปใช้ในวงจรดิจิทัลเพื่อจัดเก็บข้อมูลไบนารี แต่มีหลักการทำงานที่แตกต่างกัน แลตช์เป็นอุปกรณ์ที่ไวต่อระดับซึ่งจะเก็บข้อมูลเมื่อเปิดใช้งาน ในขณะที่ฟลิปฟล็อปเป็นอุปกรณ์ที่กระตุ้นขอบซึ่งตอบสนองต่อการเปลี่ยนสัญญาณนาฬิกาเฉพาะ
2. แลตช์ถูกควบคุมโดยสัญญาณเปิดใช้งาน ในขณะที่สัญญาณนาฬิกาควบคุมฟลิปฟล็อป แลตช์อาจได้รับผลกระทบจากข้อบกพร่องและการเปลี่ยนแปลงอินพุตเล็กน้อยในระหว่างเฟสที่ใช้งานอยู่ ในทางตรงกันข้าม รองเท้าแตะได้รับการออกแบบให้ตอบสนองได้อย่างน่าเชื่อถือที่การเปลี่ยนสัญญาณนาฬิกาเฉพาะ ทำให้มีภูมิคุ้มกันต่อเสียงรบกวนได้มากขึ้น
3. โดยทั่วไปแลตช์จะใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลชั่วคราว การซิงโครไนซ์ข้อมูล และองค์ประกอบหน่วยความจำขนาดเล็ก ในขณะที่ฟลิปฟล็อปใช้สำหรับการออกแบบวงจรตามลำดับ หน่วยหน่วยความจำ และการใช้งานรีจิสเตอร์ ทางเลือกระหว่างแลตช์และฟลิปฟล็อปขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านเวลา ความทนทานต่อข้อบกพร่อง และความจำเป็นในการซิงโครไนซ์ในวงจรเฉพาะ

สลักคืออะไร?

Latch เป็นวงจรลอจิกอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอินพุตสองตัวและเอาต์พุตสองตัว และจะเปลี่ยนเอาต์พุตทันทีตามอินพุตที่ใช้ สามารถออกแบบโดยใช้ลอจิกเกตได้ สลักจะตรวจสอบอินพุตอย่างต่อเนื่องและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอินพุตทันที อินพุตสองตัวในสลักคือ SET และ RESET โดยมีเอาต์พุตสองตัว

สลักเป็นอุปกรณ์แบบ bistable กล่าวคือ มีสถานะเสถียรสองสถานะที่แสดงด้วย 0 และ 1 โดยจะใช้เฉพาะอินพุตไบนารี่เท่านั้น เรียกอีกอย่างว่า bistable- multivibrator นอกจากนี้ยังเป็นอุปกรณ์หน่วยความจำที่สามารถจัดเก็บข้อมูลได้หนึ่งบิต เก็บข้อมูลโดยใช้ช่องทางป้อนกลับ มันไม่ซิงโครนัสและไม่ทำงานบนขอบของนาฬิกา สลักเป็นอุปกรณ์ที่ไวต่อระดับ มีความเร็วในการทำงานที่รวดเร็วและใช้พลังงานในการทำงานน้อยกว่า

สลักมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการประมวลผลและการจัดเก็บข้อมูล และวงจรจ่ายไฟ สามารถใช้ในการออกแบบวงจรลำดับแบบอะซิงโครนัส สลักทั่วไปบางประเภท ได้แก่ SR Latch, Gated SR Latch, D latch, Gated D Latch, JR Latch และ T latch

Flip-Flop คืออะไร?                                                                             

ฟลิปฟล็อปเป็นอุปกรณ์ที่กระตุ้นขอบซึ่งใช้เกตเช่น NOR, NOT, AND และ NAND เป็นวงจรหน่วยความจำดิจิทัลที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล Flip-flop ดำเนินการแบบซิงโครนัสและสามารถสร้างได้โดยใช้สลักนาฬิกา

เป็นอุปกรณ์ bistable ที่ใช้อินพุตไบนารี่และสัญญาณนาฬิกา โดยจะตรวจสอบอินพุตอย่างต่อเนื่องแต่เปลี่ยนเอาต์พุตในแต่ละครั้งที่กำหนดโดยสัญญาณควบคุมหรือนาฬิกาเท่านั้น สถานะของฟลิปฟล็อปจะเปลี่ยนเมื่อพัลส์นาฬิกาทำงานเท่านั้น มิฉะนั้นจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เอาต์พุตในวงจรซีเควนเชียลได้มาจากวงจรผสม ฟลิปฟล็อป หรือทั้งสองอย่าง ง่ายต่อการวิเคราะห์วงจรในฟลิปฟล็อป

รองเท้าแตะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล คอมพิวเตอร์ การสื่อสาร และระบบอื่นๆ ฟลิปฟล็อปสามารถใช้เป็นองค์ประกอบหน่วยความจำในวงจรซีเควนเชียลได้ นอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้ในการทำงานเป็นทะเบียนได้ รองเท้าแตะทั่วไปบางประเภท ได้แก่ SR Flip-flop, T (toggle) Flip-flop, D (Delay) Flip-flop และ JK Flip-flop หรือที่รู้จักกันในชื่อ Universal Flip-flop

ความแตกต่างระหว่างสลักและ Flip-flop

1. Latch เป็นอุปกรณ์ที่กระตุ้นระดับ ในขณะที่ flip-flop เป็นอุปกรณ์ที่กระตุ้นด้วยขอบ
2. สลักต้องการเพียงอินพุตไบนารี่ ในขณะที่ฟลิปฟล็อปต้องการอินพุตไบนารี่และสัญญาณนาฬิกา
3. แลตช์จะตรวจสอบอินพุตอย่างต่อเนื่องและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอินพุตทันที ในขณะที่ฟลิปฟล็อปจะเปลี่ยนเอาต์พุตในเวลาที่กำหนดโดยสัญญาณนาฬิกาเท่านั้น
4. Latch ดำเนินการแบบอะซิงโครนัส ในขณะที่ flip-flop ดำเนินการแบบซิงโครนัส
5. สลักมีความเร็วในการทำงานที่รวดเร็ว ในขณะที่ฟลิปฟล็อปทำงานช้า
6. การวิเคราะห์วงจรในแลตช์ไม่ใช่เรื่องง่าย ในขณะที่การวิเคราะห์วงจรในฟลิปฟล็อปเป็นเรื่องง่าย

การเปรียบเทียบระหว่าง Latch และ Flip-flop

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	สลัก	รองเท้าแตะ
ประเภทของอุปกรณ์	ใน Latch ต้องใช้เฉพาะอินพุตไบนารี่เท่านั้น	เป็นอุปกรณ์ที่กระตุ้นขอบ
ข้อกำหนดในการทำงาน	ใน Latch ต้องใช้อินพุตไบนารี่เท่านั้น	Flip-flop ต้องการอินพุตไบนารี่และสัญญาณนาฬิกา
อินพุตและเอาต์พุต	ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอินพุตทันที	โดยจะเปลี่ยนเอาต์พุตเฉพาะในเวลาที่กำหนดโดยสัญญาณนาฬิกาเท่านั้น
การดำเนินการ	มันดำเนินการแบบอะซิงโครนัส	มันดำเนินการแบบซิงโครนัส
ความเร็วในการทำงาน	ความเร็วในการทำงานรวดเร็ว	ความเร็วในการทำงานช้า

อ้างอิง

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

อัพเดตล่าสุด : 11 สิงหาคม 2023